Izjutra 14. marta svetom se proširila vest: preminuo je Stiven Hoking. Umro je najpoznatiji naučnik našeg doba koji je za života stekao popularnost inače namenjenu glumcima i pevačima. Bio je pop ikona zbog svog naučnog rada, načina kako je predstavljao nauku, ali i zato što se više od pedeset godina borio s neizlečivom bolešću. I baš zato što je u toj borbi bio toliko istrajan i hrabar, njegova smrt se učinila iznenađujućom, mada je mnogo veća senzacija bio svaki dan koji je Hoking živeo.
Stiven Hoking je rođen u Oksfordu 1942. godine. U jeku Drugog svetskog rata, ovaj univerzitetski centar bio je pošteđen nemačkih bombi, pa su žene mogle sigurno da se porode. Rođen je, to je često voleo da ističe, tačno 300 godina nakon smrti svog naučnog uzora Galilea Galileja, koji je uvideo da je eksperiment najbolji način da se utvrdi da li je nešto tačno ili nije. Galilej je napravio i prvi teleskop, čime je stvorio mogućnost da vidi dalje nego iko pre njega. Njegova postignuća inspirisala su mladog Hokinga da i sam uđe u svet nauke i doprinese boljem razumevanju svemira.
Na samom početku svoje naučne karijere Hoking se isticao kao briljantan student. Njegovi profesori su uočili da je sposoban da se izbori s najtežim zadacima i pronađe originalna rešenja. Taj talenat je bio toliko očigledan, pa su mu predskazivali sjajnu budućnost -- verovali su da će jednog dana postati značajan kao Isak Njutn. Njutn je jedan od najuticajnijih naučnika u istoriji. Pronašao je zakone koji su u osnovi kretanja makroskopskih tela, smislio matematički metod da to kretanje opiše, a onda je našao pravilo koje objašnjava kretanje planeta -- otkrio je zakon gravitacije. Time je ostvario prvo veliko ujedinjenje u fizici, povezao je zemaljsku i nebesku mehaniku.
Zakon gravitacije nam omogućava da razumemo kretanje tela koja posmatramo na nebu. Zato je on od izuzetne važnosti. Ispostavilo se da Njutnova verzija ovog zakona nije sasvim tačna. To je 1915. godine primetio drugi Hokingov omiljeni naučnik: Albert Ajnštajn. On je najpre uočio da je za potpun opis kretanja neophodno vreme posmatrati zajedno sa prostorom. Pozornica na kojoj se odigravaju prirodni fenomeni je prostor-vreme i između prostora i vremena postoji veza -- oni utiču jedno na drugo. Potom je shvatio da je ta pozornica zakrivljena, a krivina se manifestuje kao gravitacija. Bilo je to revolucionarno otkriće. Ajnštajn je dobio jednačine koje su povezale prostor-vreme i materiju. Nova teorija gravitacije, opšta teorija relativnosti, mogla je da se primeni na čitavu vasionu. Tako je kosmologija postala naučna disciplina. Jednačine su predvidele, a astronomska posmatranja potvrdila da se vasiona širi.
Širenje vasione je bio neočekivan rezultat. Objašnjenje ovog fenomena zainteresovalo je Hokinga i on je zajedno s Rodžerom Penrouzom došao do svog prvog značajnog otkrića: svemir je nastao u singularnosti, tački u prostor-vremenu kad zakoni fizike koje poznajemo otkazuju. To je bilo u suprotnosti sa tada prihvaćenom teorijom stacionarnog stanja, po kojoj se vasiona stalno širi, ali uvek izgleda isto. Hokingova teorija bila je revolucionarna, predviđala je da je svemir nastao pre konačnog vremena. Vasiona je nekada izgledala bitno drugačije, a ostaci njene rane faze mogu se i danas videti kao kosmičko pozadinsko zračenje. To zračenje je otkriveno 1964. godine i time je potvrđeno da je Hokingova pretpostavka bila tačna.
Tada je Hoking imao samo 22 godine i baš tada se pojavljuju njegovi prvi zdravstveni problemi. Ustanovljeno je da boluje od neurodegenerativne bolesti koja dovodi do odumiranja nervnih ćelija i ćelija kičmene moždine. Prognoze lekara su bile pesimistične, predvideli su mu paralizu i ne više od pet godina života. Te loše slutnje nisu odvratile Hokinga od nauke. Nastavio je da razmišlja o singularnostima, ovog puta kod crnih rupa.
Opšta relativnost predviđa da u završnoj fazi života dovoljno velike zvezde prostor i vreme postaju toliko zakrivljeni da čak ni svetlost ne može da ode od nje. Takav objekat iz daljine izgleda kao nevidljivo čudovište koje guta materiju u svojoj okolini. Iz očiglednih razloga, fizičari su mu dali ime crna rupa. Kada je Hoking počeo da ih proučava, crne rupe su bile samo hipotetički objekti. Posmatranja koja su u međuvremenu izvršena, pokazala su da one postoje.
Hoking je u proučavanje crnih rupa uključio i efekte kvantne mehanike. Ova teorija je zajedno sa Ajnštajnovom teorijom relativnosti obeležila fiziku dvadesetog veka. Ona opisuje svet na malim rastojanjima i ispostavilo se da ta teorija nije usaglašena sa Ajnštajnovom teorijom. To znači da ne postoji mogućnost da se obe primenjuju na isti objekat. I to u većini slučajeva nije problem, kad opisujemo atome, efekti opšte relativnosti su zanemarivi, pri opisu galaksija kvantni efekti su nevažni. Ipak, za opis ekstremnih uslova kakvi su na početku vasione ili u crnoj rupi potrebne su nam obe teorije. I upravo traganje za teorijom koja će ujediniti kvantnu mehaniku i opštu relativnost najvažniji je zadatak savremene fizike, a Hoking je napravio prve korake na tom putu.
Tu je dobio vrlo zanimljive rezultate. Ispostavilo se da crne rupe nisu baš tako crne, već da zbog kvantnih efekata zrače. To zračenje se naziva Hokingovim zračenjem i što je crna rupa manja, temperatura zračenja je veća. Hoking je pokazao i da crna rupa ima entropiju koja je srazmerna njenoj površini. Ovo je iznenađujući rezultat, jer je entropija srazmerna količini informacija koje se mogu spakovati u neki objekat. Na prvi pogled, očekivalo bi se da je entropija crne rupe srazmerna sa njenom zapreminom, ali to nije slučaj. Pošto je površina crne rupe granica kroz koju informacije mogu da ulaze ali ne mogu da izađu iz nje, ispostavlja se da je količina informacija koja se može kodirati unutar zapremine srazmerna sa veličinom granice oblasti. To je osnov holografskog principa, koji sugeriše da se sve informacije o crnoj rupi mogu naći na njenoj granici. Ova ideja je vrlo značajna u savremenim istraživanjima i ona se može proširiti na vasionu u celini.
Hokingova bolest je napredovala, sedamdesetih je bio u potpunosti paralisan, a sredinom osamdesetih ostao je bez mogućnosti da govori. Ni to ga nije sprečilo da nastavi da se bavi naukom, da ima porodicu i vodi aktivan društveni život. Kretao se pomoću kolica, komunicirao je pomoću veštačkog glasa i šalio se da je u bezizlaznoj situaciji jer ima američki akcenat. Nastavio je da iznosi nove ideje, a 1988. godine napisao je knjigu Kratka povest vremena.
Ova kultna knjiga stvorila je nov žanr u naučnopopularnoj literaturi. U njoj se govori o vasioni, prostoru i vremenu, kvantnoj mehanici, crnim rupama i teoriji struna jezikom koji je jednostavan i razumljiv širokom krugu ljudi, tako da je prodata u više od deset miliona primeraka na 35 različitih jezika. Čak 237 nedelje uzastopno ovaj naslov je bio na listi bestselera Sandej tajmsa. Knjiga je omogućila da ideje savremene fizike dopru do širokog kruga ljudi i u njoj je još jednom prikazana Hokingova genijalnost i sposobnost da složene koncepte opiše na prijemčiv način.
Hoking je životne poteškoće i bolest pobeđivao optimizmom. Zbog toga je postao inspiracija mnogim ljudima. O njemu su snimani dokumentarni i igrani filmovi, pojavljivao se u serijama, njegova sudbina bila je tema nekoliko knjiga. Hokingov život bio je izvanredna pobeda volje nad teškim fizičkim hendikepom. Taj hendikep ga je verovatno sprečio da ostavi još dublji naučni trag i da ode dalje u rešavanju problema usaglašavanja opšte relativnosti i kvantne mehanike. Ipak, hrabrost kojom je pobeđivao hendikep dovela je do toga da ga veliki broj ljudi obožava, čime je postao prava zvezda.
Samo je možda Ajnštajn u istoriji nauke bio toliko slavan kao Hoking. Kao i Ajnštajn, Hoking je hrabro iznosio svoje stavove, imao je urođenu intuiciju da rešava teške fizičke probleme, obojica su nam pomogli da bolje razumemo prirodu prostora i vremena, njihov rad će se pamtiti dok je fizičara i fizike, a i Hokingova smrt ih je na paradoksalan način spojila: pominjaćemo ih obojicu u rubrici "Dogodilo se na današnji dan" jer je Hoking preminuo na Ajnštajnov rođendan.
Hokingove misli
Moj savet osobama sa invaliditetom je da se usredsrede na stvari koje ih invaliditet ne sprečava da rade dobro i da se ne žale. Ako ste već fizički onesposobljeni, nemojte biti i duhovno.
Gledajte u zvezde, a ne u svoja stopala. Pokušajte da shvatite ono što vidite i pitajte se šta je dovelo do toga da svemir postoji. Budite radoznali.
Inteligencija je sposobnost prilagođavanja na promene.
Mi smo samo napredna vrsta majmuna na maloj planeti koja kruži oko sasvim obične zvezde. Ali možemo da razumemo svemir. To nas čini posebnim.
Moj cilj je jednostavan. To je potpuno razumevanje svemira, zašto je takav kakav je i zašto postoji.
Hokingova klađenja
Zanimljiva je jedna epizoda iz Hokingovog života, vezana za dokaz o postojanju crnih rupa. On se sredinom sedamdesetih godina kladio sa Kipom Tornom (dobitnikom Nobelove nagrade za fiziku 2017. godine za otkriće gravitacionih talasa) da zvezda Labud X-1 nije crna rupa. Ako se potvrdi postojanje crne rupe, Hoking je smatrao da će biti na dobitku jer će se ispostaviti da je njegov rad imao smisla. Ukoliko se ispostavi da crne rupe ne postoje, nagrada će mu biti sama opklada. Tu, kao i još neke druge, slične opklade, Hoking je izgubio.
