VIDA, TEORÍAS E HIPÓTESIS DE STEPHEN HAWKING

Stephen Hawking

  Un poco de su vida.

  Sus teorías.

              Universos paralelos.

              Los agujeros casi negros.

              La anhelada unificación de teorías.

              Teoría de las cuerdas. Música celestial.

              Dimensiones ocultas en el espacio-tiempo.

              Los viajes por el tiempo...

  Pequeñas curiosidades y frases célebres de Stephen Hawking.

              El encuentro de Hawking con el Príncipe de Inglaterra.

              El rompecabezas del cosmos.

              Aparición en los Simpsons.
              Frases célebres de Stephen Hawking.

              Bibliografía.

Stephen Hawking

Calificado por muchos como el que es “quizás el mayor físico de nuestro tiempo”, “el heredero de Einstein” y “la más espléndida mente viva”, Hawking ha hecho avanzar enormemente nuestra concepción del universo en que vivimos. Desde sus orígenes hasta los agujeros negros, pasando por una comprensión más clara y precisa de la cosmología y la astrofísica, del tiempo y el espacio.

Bibliografía

La historia de Hawking se inicia el 8 de enero de 1942 en plena Segunda Guerra Mundial. Fue el mayor de cuatro hermanos en una familia de intelectuales, donde su padre, un biólogo experto en la investigación de enfermedades tropicales, era catedrático del University College de Oxford.

Fue un alumno mediocre en el bachillerato, hasta el punto que su padre dudaba que pudiera aprobar el examen de ingreso en la Universidad de Oxford. No obstante, en 1959 lo logró, y aunque con un expediente poco brillante, se graduó dejando una impresión de gran inteligencia entre sus profesores. Una beca le permitió realizar estudios de postgrado en la vecina Universidad de Cambridge, donde se especializó en Física Teórica y Cosmología.

Por aquellos años realizó un viaje a Oriente y contrajo un virus que le produjo una esclerosis lateral amitrófica, conocida como enfermedad de Lou Gehrig. Esta enfermedad provoca una destrucción paulatina de las células del sistema nervioso central encargadas de regular la actividad muscular voluntaria, lo que hace que el enfermo pierda sus funciones locomotoras. No obstante, el cerebro se mantiene lúcido.

Los médicos le diagnosticaron menos de dos años de vida y Hawking se derrumbó, abandonó su trabajo y sufrió una grave crisis depresiva. Sin embargo, al poco tiempo decidió que no se dejaría vencer.

Después de doctorarse, comenzó a trabajar con el físico teórico Roger Penrose en la comprobación matemática del inicio del tiempo. Aunque su reputación como científico iba en aumento, su enfermedad empeoraba cada día, hasta el minuto en que ya no pudo valerse por sí mismo.

 En 1979 el destino lo compensa y recibe uno de los honores más importantes de su vida: la cátedra Lucasiana de Matemáticas, la misma que desempeñó Isaac Newton. Seis años después, nuevamente las fuerzas oscuras del universo se hicieron presentes. Como su enfermedad ya era bastante costosa, decidió publicar un libro que le reportaría algunas ganancias: "Una Breve Historia del Tiempo"..

Walt Wolotosz, un experto en computación de California le envió un software llamado Equalizer que lo rescató del silencio. Este sistema fue modernizado, no sólo por una versión más rápida, sino que ya no fue necesario confinarlo dentro de cuatro paredes.

Su pequeña silla de ruedas quedó totalmente equipada. En la parte posterior se le instaló un PC con ambiente Windows y una serie de programas que producen sonidos a partir de las palabras escritas y que perfeccionan la vocalización con tonos e inflexiones. Además de un sintetizador conectado a unos parlantes por donde sale la voz y donde también tiene la posibilidad de hablar por teléfono inalámbrico y celular.

Al alcance de su mano izquierda se encuentra un botón de alarma para llamar a su asistente, y en su mano derecha sostiene la barra de comando, que la maneja con dos dedos, los únicos con movilidad, los que le permiten escribir. Mediante esta barra maneja un cursor que se mueve a través de la pantalla a color de su computador, selecciona las palabras y forma frases, que luego son reproducidas a través del ecualizador y los parlantes. La memoria del computador tiene almacenadas tres mil palabras, ordenadas alfabéticamente. Escribe hasta 15 por minuto, las que puede hacer audibles o guardar en el disco duro para utilizarlas en otra ocasión.

Esto sin embargo, no le ha impedido seguir con su dura batalla y observar más allá de su universo particular, con sus libros, conferencias y viajes.

Y es que, la vida desde muy joven no le dio otra opción. Hawking lo explica, "a raíz de mi enfermedad he llegado a la conclusión: cuando tienes que enfrentarte con la posibilidad de una muerte prematura, te das cuenta que vivir merece la pena". Y él desde el silencio, con un cuerpo sutil y una mente todopoderosa lo ha demostrado.

Hawking es un autor prolífico, ha escrito -en parte como coautor- cinco libros de divulgación científica, entre ellos el éxito de ventas “Historias del tiempo “(tirada global 8'5 millones), que le convirtió en un personaje conocido en el mundo entero. Entre las obras que permiten un mayor acercamiento a sus teorías y a su persona, cabe destacar las siguientes como las más relevantes: “La gran estructura del espacio-tiempo”, “Cuestiones quánticas y cosmológicas”, Stephen Hawking. Una vida para la ciencia” y “El universo de Stephen Hawking”.

2. Teorías

2.1 Universos paralelos:

Este modelo de universos paralelos puede solucionar dos grandes enigmas cosmológicos:

¿De qué se compone la materia oscura del universo?

¿Por qué la fuerza de la gravedad es más débil en algunas zonas del universo?

En este modelo, la luz no puede dejar un cosmos (que resulta invisible para los habitantes del cosmos vecino), pero si vienen hacerlo los gravitones (partículas que transportan la fuerza gravitatoria, es decir, nosotros no podemos percibir otro cosmos pero los gravitones sí.

Según esta teoría los distintos universos que lo pueblan se expanden de forma diferente, y cada uno evoluciona a su manera. Solamente en algunos de ellos pueden formarse galaxias y estrellas y, también puede existir vida. Nuestro universo podría ser uno de los muchos que forman el multi-universo.

2.2  Los agujeros casi negros.

Stephen Hawking entró en el Olimpo de la ciencia en 1974 cuando descubrió que al agotarse el ciclo vital de las estrellas, siempre que poseyeran masa suficiente, explotaban y daban lugar a una materia de densidad infinita donde el espacio y el tiempo dejan de existir, dando así origen a un agujero negro.

Hawking demostró que los agujeros negros no son totalmente negros sino que pueden emitir radiaciones (partículas portadoras de energía) en sus bordes.

2.3 La anhelada unificación de teorías.

Para Newton el tiempo era independiente del espacio, pudiéndose comparar con una vía férrea que se extiende, sin principio ni final desde el pasado hasta el futuro, con ello él describe los fenómenos de la materia y de la gravedad su la teoría de la relatividad.

Para Einstein, el espacio y el tiempo están unidos. El espacio no puede curvarse sin incluir al tiempo, lo que proporciona este último una "forma” determinada. Einstein describe el comportamiento de las partículas elementales, tales como los átomos, electrones y quarks en su teoría quántica.

La élite de los entendidos dice que la respuesta a la creación del universo está en hallar un sistema de ecuaciones único y singular: Teoría unificada que une la teoría de la relatividad con la teoría quántica. Hawking reconoce que la ciencia aún está muy lejos de completar todas las piezas de esta fórmula; afirma que es muy probable que el salto definitivo no se dé antes de que finalice el siglo XXI, ya que esas teorías aun están muy incompletas, pero dice que para entonces tendremos en nuestras manos la ecuación que será el triunfo definitivo de la mente humana, o como el la llama: “la fórmula de Dios” .

2.3Teoría de las cuerdas. Música celestial

Hawking dice que si el universo estuviera formado por “cuerdas”, estas vibrarían como las de un violín. Y así como este instrumento musical produce tonos diferentes, las cuerdas del cosmos originarían, en función del estado vibratorio, masas y cargas diferentes, que en cada caso corresponden a una partícula elemental (el tamaño de una cuerda se comporta respecto al diámetro de un átomo como éste respecto a la totalidad del sistema solar).Son como bandas elásticas que se encuentran bajo una enorme tensión, esta tensión es la que haría que su velocidad acelerase hasta casi la velocidad de la luz.

Para Stephen Hawking en La Teorías de las Cuerdas está la clave para unificar La Teoría de la Relatividad General y La Teoría Cuántica en la Teoría del todo.

2.4 Dimensiones ocultas en el espacio-tiempo.

Stephen Hawking, afirma, que un pelo parece que tiene una sola dimensión, pero si lo observamos con detalle, comprobaremos que tiene tres dimensiones. Es posible que el espacio-tiempo tenga 10 u 11 dimensiones, de las que sólo 4 (alto, ancho, largo y tiempo) están presentes en nuestra vida. Las dimensiones adicionales podrían adoptar la forma de esferas diminutas y estar adheridas a todos los puntos del espacio-tiempo, estas se encontrarían absolutamente curvadas sobre sí mismas formando una superficie cerrada pero con más dimensiones.

Teoría M las posibles dimensiones del universo.

2.5 Los viajes por el tiempo...

En el nuevo libro de Hawking especula sobre la posibilidad de viajar a través del tiempo. Por ejemplo, si una nave espacial atravesara un túnel (agujero negro) aparecería en un punto totalmente diferente del universo y quizá incluso del tiempo, pero para eso, seria necesario, aprender a manipular la energía negativa de un agujero negro.

El origen y futuro del Hombre:

El científico más genial desde Albert Einstein explica en su nuevo libro El universo en una cáscara de nuez (se augura como un nuevo éxito superventas) el origen del hombre y cómo ve su futuro; esta inspirado en la obra Hamlet de Shakespeare y en él analiza la capacidad del hombre actual para explorar el universo con la única ayuda de la inteligencia.

Hawking cree que la humanidad podría utilizar los avances tecnológicos y científicos para destruirse a sí misma. Las guerras nucleares y un calentamiento general de efectos catastróficos son los riesgos más destacables, sin olvidar los virus modificados genéticamente y que junto a ellos cabria mencionar otros muchos peligros, en los que hoy en día ni siquiera nos atrevemos a pensar. Afirma que la raza humana no estará segura hasta que consiga llegar a las estrellas y encuentre otros mundos habitables; pero que de todas formas si hacemos de la Tierra un lugar realmente inhabitable, en todo el Sistema Solar no hallaremos ningún otro que nos garantice supervivencia.

Según Hawking durante los dos últimos millones de años, el comportamiento agresivo ha constituido para el individuo una oportunidad para sobrevivir y reproducirse. Por este motivo la propia selección natural (Darwin) lo favoreció e incorporo como un rasgo característico de la especie humana.

 Dice, que hoy en día, este comportamiento resulta un tanto absurdo, sobre todo si nos detenemos a pensar que poseemos suficientes armas nucleares como para destruir el mundo varias veces. Este es el motivo de que la humanidad no le parezca particularmente inteligente, porque la agresión a sobrevivido como un reflejo fundamental de supervivencia y terminará convirtiendo al ser humano en algo inferior a una maquina; según él la única esperanza de eliminar este instinto radica en la tecnología genética, es decir, pretende modificar la complejidad del ADN, aunque afirma que será un proceso muy lento, pero el único remedio para que los sistemas biológicos sigan siendo superiores a los electrónicos; el único inconveniente, según afirma el científico, es que los cerebros aumentados por ingeniería genética harán imposible un nacimiento normal, por lo que los embriones se desarrollaran fuera del útero materno.

3. Pequeñas curiosidades y Frases célebres de Stephen Hawking

3.1 El encuentro de Hawking con el Príncipe de Inglaterra.

Según se dice, en una entrega de premios pasó, con su silla de ruedas, por encima de los pies del Príncipe Carlos de Inglaterra. Hawking sonrió y dijo: “hubo un tiempo en el que era conocido por la velocidad con la que tomaba las curvas”.

3.2 El rompecabezas del cosmos.

Hawking compara las teorías del universo con un mapa medieval convertido en rompecabezas. Dice que los límites están bien definidos, pero en el centro quedan lagunas blancas de las cuales nadie sabe todavía nada; en los mapas medievales estos espacios estaban a veces habitados por dragones.

3.3 Aparición en los Simpsons.

Stephen Hawking hizo una aparición en forma de dibujo animado en la famosa serie de televisión “Los Simpsons”.

 

3.4 Frases célebres  de Stephen Hawking

Stephen Hawking

Yo considero al cerebro como una computadora que dejará de funcionar cuando fallen sus componentes. No existe el cielo o vida después de la muerte para las computadoras que dejan de funcionar. Se trata de un cuento de hadas para la gente que le tiene miedo a la oscuridad.

 Hawking, Stephen: "Casi no he conocido matemáticos que razonen."

Hawking, Stephen: "No puedes permitirte estar discapacitado en espíritu a la vez que físicamente

Hawking, Stephen: "Alguien me dijo que por cada ecuación que incluyera en el libro reduciría a la mitad las ventas"

Hawking, Stephen: "universo un gran casino, donde los dados son tirados, y la ruleta gira alguna vez."

Hawking, Stephen: "El gran enemigo del conocimiento no es la ignorancia, sino la ilusión de saber."

Hawking, Stephen: "Cuando las expectativas de uno son reducidas a cero, uno realmente aprecia todo lo que si tiene"

Hawking, Stephen: "Inteligencia es la habilidad de adaptarse a los cambios"

Hawking, Stephen: "Confinar nuestra atención a cuestiones terrestres seria limitar el espíritu humano"

Hawking, Stephen: "Dios no solo juega a los dados, sino que a veces los lanza donde no podemos verlos"

Hawking, Stephen: "Solo somos una raza avanzada de monos en un planeta menor de una estrella promedio. Pero podemos entender el universo. Eso nos hace muy especiales"

Hawking, Stephen: "La mejor prueba de que la navegación en el tiempo es imposible, es el hecho de no haber sido invadidos por turistas del futuro."

Hawking, Stephen: "La raza humana necesita un desafío intelectual. Debe ser aburrido ser Dios, y no tener nada que descubrir"

Hawking, Stephen: "Lo que separa el talento individual, del éxito, es la cantidad de trabajo esforzado y difícil que la persona pone de su parte"

 Hawking, Stephen: "Pienso que los virus informáticos muestran la naturaleza humana: la única forma de vida que hemos creado hasta el momento es puramente destructiva"

Hawking, Stephen: "He notado que aun la gente que dice que todo esta predestinado y que no podemos hacer nada para cambiar nuestro destino, mira antes de cruzar la calle”

Hawking, Stephen: "La raza humana no debería poner todos sus huevos en la misma cesta, o en el mismo planeta; esperemos poder evitar que la cesta se caiga antes de haber esparcido la carga"

Hawking, Stephen: "Los agujeros negros no son tan negros"

Hawking, Stephen: "El peligro radica en que nuestro poder para dañar o destruir el medio ambiente, o al prójimo, aumenta a mucha mayor velocidad que nuestra sabiduría en el uso de ese poder."

Hawking, Stephen: "Cuando le preguntaron a San Agustin Que hizo Dios antes de crear el universo? el no contesto; estaba preparando el infierno para aquellos que hicieran esa pregunta. En cambio, dijo que el tiempo era una propiedad del universo que Dios creó, y que ese tiempo no existió antes del comienzo del universo"

4. Bibliografía

Para realizar este trabajo he empleado algunas enciclopedias entre las que cabe destacar: “Encarta 99” y “Micronet 2000, edición clásica”; me he servido de la revista: “ El Semanal, del 14 al 20 de octubre 2001, Reportaje: SABER MÁS por Michael Odenwald”; y he aprovechado, como punto de partida y ayuda, el libro: “Biología y Geología, BACHILLERATO. Ed. Edebé.” Para completar un poco más su vida hemos buscado en internet y en la página "El Rincón del Vago".


5. Respuestas elementales sobre los términos que he utilizado 

5.1 ¿Qué son los agujeros negros? ¿Cómo se forman?

Son objetos muy prevalentes en el universo y 

tan densos que nada escapa de su atracción gravitacional. Por lo general se forman cuando una estrella se convierte en supernova: su núcleo explota y no existe una fuerza conocida que pueda detener la inmensa gravedad que se cierne sobre él. Se cree que casi todas las galaxias contienen agujeros negros en su centro, millones y miles de millones más masivos que nuestro sol. Algunos de ellos son los objetos más violentos y energéticos del universo: al absorber estrellas, polvo y gases, estos agujeros negros disparan jets de radio y emiten puntos de luz sumamente intensos llamados cuásares ("fuentes de radio casi estelares". Otros, con frecuencia los más viejos (como el que yace en el centro de la Vía Láctea), son tragones más calmados. No podemos observar directamente a los agujeros negros, pero sí vemos el efecto que producen sobre el material que los rodea.

5.2 ¿Mueren los agujeros negros? ¿Se evaporan?

Las investigaciones de expertos como Stephen Hawking parecen indicar que los agujeros negros no capturan la materia por siempre, sino que a veces hay “goteos” lentos, en forma de una energía llamada radiación de Hawking. Eso significa que es posible que no tengan una vida eterna. Los agujeros se van achicando y sucede que la tasa de radiación aumenta a medida que la masa de agujero disminuye, de tal manera que el objeto irradia más intensamente a medida que se va desvaneciendo. Pero nadie está seguro de lo que sucede durante las últimas etapas de la evaporación de un agujero negro. Algunos astrónomos piensan que permanece un diminuto remanente. En general, el concepto de la evaporación de agujeros negros sigue siendo más bien especulativo.

5.3 ¿Qué pasa cuando chocan dos agujeros negros?

Cuando dos galaxias se unen, sus agujeros negros supermasivos (miles de millones el tamaño del sol) eventualmente tienen que interactuar, ya sea en un violento impacto directo o acercándose hacia el centro hasta tocarse uno con otro. Y es ahí donde las cosas se ponen interesantes. En vez de acercase de buena manera, las fuerzas de ambos monstruos son tan extremas que uno de ellos es pateado fuera de la galaxia recién unida a una velocidad tan tremenda que nunca puede regresar. Por su parte, el agujero que da la patada recibe una enorme cantidad de energía, que inyecta en el disco de gas y polvo que lo rodea. Y entonces este disco emite un suave resplandor de rayos X que dura miles de años. El choque de dos agujeros negros es un evento rarísimo.

5.4 ¿Qué es un agujero blanco? 

Las ecuaciones de la relatividad general tienen una interesante propiedad matemática: son simétricas en el tiempo. Eso significa que uno puede tomar cualquier solución a las ecuaciones e imaginar que el tiempo fluye a la inversa, en lugar de hacia delante, y obtendrá otro grupo de soluciones a las ecuaciones, igualmente válidas. Aplicando esta regla a la solución matemática que describe a los agujeros negros, se obtiene un agujero blanco. Puesto que un agujero negro es una región del espacio de la cual nada puede escapar, la versión opuesta es una región del espacio hacia la cual no puede caer nada. De hecho, así como un agujero negro sólo puede tragarse las cosas, un agujero blanco sólo las puede escupir. Los agujeros blancos son una solución matemática perfectamente válida a las ecuaciones de la relatividad general. Pero eso no significa que realmente exista uno en la naturaleza.