Stephen Hawking: tra radiazioni, buchi neri e Teoria del Tutto. Una breve storia.

Il 14 Marzo 2018, anniversario della nascita di Albert Einstein e Pi-greco Day, verrà sempre ricordato nella storia come il giorno in cui uno dei più grandi scienziati di questo secolo è venuto a mancare nella sua casa a Cambridge, Inghilterra.
Ci è sembrato doveroso dedicare un articolo, un piccolo tributo letterario, al grande scienziato Stephen Hawking, per raccontarvi chi era, cos’ha fatto, e perché sarà sempre ricordato nella storia della scienza.

Stephen William Hawking è stato un fisico teorico, astrofisico, cosmologo, “e anche un sognatore”, come lui stesso si definì.
Studente della University of Oxford, Hawking fu costretto all’immobilità a causa della sclerosi laterale amiotrofica, o malattia del motoneurone, negli anni ottanta.
Insegnò fisica alla University of Cambridge, la stessa cattedra che fu di Paul Dirac e sir Isaac Newton, per trent’anni, e fu direttore del Dipartimento di Matematica applicata e Fisica Teorica, e membro della Royal Society e della Pontificia Accademia delle Scienze.

I suoi lavori riguardano principalmente i buchi neri, la cosmologia Quantistica e l’origine dell’universo.
Sarebbe impossibile citare e spiegare ogni suo contributo alla scienza moderna, e per questo ci soffermeremo solo su uno dei suoi lavori più famosi: la Radiazione di Hawking.

La Radiazione di Hawking fa parte della Termodinamica dei Buchi Neri, oggetti celesti la cui attrazione gravitazionale è immensa e la cui, secondo la concezione classica, l’attrazione gravitazionale è tanto potente che niente, neanche la luce, può allontanarsene.
Hawking teorizzò che i Buchi neri non fossero prigioni interstellari come si credeva prima. Essi infatti perdono una piccolissima parte di energia quando una particella “fugge” dal suo interno per la formazione di un’antiparticella virtuale che si realizza con il campo gravitazionale del buco nero, per alcuni effetti della Meccanica Quantistica.
Perdendo energia, la sua massa (essendo infatti la massa una forma di energia, come stabilì Einstein con l’equazione E=mc^2) si riduce!
Di conseguenza, anche se ci metterà miliardi di miliardi di anni, alla fine il buco nero si ridurrà molto, e, al contrario di quanto stabilisce il Secondo Principio della Termodinamica, la temperatura aumenterà in modo esponenziale, fino a che il Buco Nero raggiungerà le dimensioni della Lunghezza di Plank, ed evaporerà irraggiando la sua ultima quantità di massa rimasta in un lampo violento di raggi gamma.

Molto noti sono anche i suoi lavori sull’Unificazione delle Leggi Fisiche, sulla Teoria del Tutto, che provò a sviluppare senza successo con lo scopo di unificare la Relatività Generale (che governa i corpi infinitamente grandi) con la Meccanica Quantistica (che governa i corpi infinitamente piccoli).

La vita di Hawking è stata una vita aspra, dura, ma anche ricca di soddisfazioni.
Lo vogliamo ricordare con alcune delle sue frasi-simbolo:

“Noi viviamo la nostra vita quotidiana senza comprendere quasi nulla del mondo. Ci diamo poco pensiero del meccanismo che genera la luce del Sole, dalla quale dipende la vita, della gravità che ci lega a una Terra che ci proietterebbe altrimenti nello Spazio in conseguenza del suo moto di rotazione, o degli atomi da cui siamo composti e dalla cui stabilità fondamentalmente dipendiamo. Se trascuriamo i bambini (i quali non sanno abbastanza per formulare le domande importanti), ben pochi di noi spendono molto tempo a chiedersi perchè la natura sia così com’è; da dove sia venuto il cosmo, o se esista da sempre; se un giorno il tempo comincerà a scorrere all’indietro e gli effetti precederanno le cause; o se ci siano limiti ultimi a ciò che gli esseri umani possono conoscere.”

“Einstein sbagliò quando disse: “Dio non gioca a dadi”. La considerazione dei buchi neri suggerisce infatti non solo che Dio gioca a dadi, ma che a volte ci confonda gettandoli dove non li si può vedere.”

“L’intelligenza è la capacità di adattarsi al cambiamento.”

-Stephen Hawking
8 gennaio 1942 – 14 marzo 2018

 

Luigi Marchese

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