Stephen Hawking - Définition

Introduction

Stephen Hawking
Naissance	8 janvier 1942 (1942-01-08) (68 ans) Oxford (Angleterre)
Domicile	Angleterre
Nationalité	Anglaise
Champs	Cosmologie, physique (trous noirs), Mathématiques appliquées
Institution	Chaire de professeur lucasien de mathématiques de l'université de Cambridge
Célèbre pour	ses travaux concernant les trous noirs, la cosmologie et la gravité quantique, ainsi que pour sa maladie, la dystrophie neuromusculaire
Distinctions	Prix Prince des Asturies (1989) Médaille Copley (2006) Médaille présidentielle de la liberté (2009)
Signature
modifier

Stephen W. Hawking, CH, CBE, FRS, FRSA, est un physicien théoricien et cosmologiste anglais, né le 8 janvier 1942 à Oxford. Hawking a été professeur de mathématiques à l'Université de Cambridge de 1980 à 2009, membre de Gonville and Caius College, Cambridge et chercheur distingué du Perimeter Institute for Theoretical Physics. Il est connu pour ses contributions dans les domaines de la cosmologie et la gravité quantique, en particulier dans le cadre des trous noirs. Il a également eu du succès avec ses œuvres de vulgarisation scientifique dans lesquelles il discute de ses propres théories et de la cosmologie en général, comme le best-seller A Brief History of Time, qui est resté sur la liste des records des bestsellers du Sunday Times pendant 237 semaines consécutives. Hawking a une dystrophie neuromusculaire qui est liée à la sclérose latérale amyotrophique (SLA), sa maladie a progressé au fil des ans et l'a laissé presque complètement paralysé.

La clé des principaux travaux scientifiques d'Hawking à ce jour est fondée, en collaboration avec Roger Penrose, sur l'élaboration des théorèmes des singularités dans le cadre de la relativité générale, et la prédiction théorique que les trous noirs devraient émettre des radiations, aujourd'hui connu sous le nom de radiation d'Hawking (ou parfois en tant que radiation de Bekenstein-Hawking). C'est un physicien théoricien de renommée mondiale dont la carrière scientifique s'étend sur plus de 40 ans. Ses livres et ses apparitions publiques ont fait de lui une célébrité universitaire. Il est membre honoraire de la Royal Society of Arts et est membre à vie de l'Académie pontificale des sciences.

En 1981, il est lauréat de la médaille Franklin. L'astéroïde (7672) Hawking a été nommé en son honneur.

Biographie

Stephen Hawking est né le 8 janvier 1942. Il est le fils du D^r Frank Hawking, un chercheur biologiste, et d'Isobel Hawking, une activiste politique. Il a deux jeunes sœurs, Marie et Philippa et un frère adoptif, Edward. Les parents vivaient dans le nord de Londres jusqu'au jour où ils ont déménagé à Oxford, Isobel était alors enceinte de Stephen et ils désiraient un endroit plus sûr pour la naissance de leur premier enfant (Londres était attaquée par la Luftwaffe). Selon l'une des publications de Hawking, un missile V-2 a explosé à quelques rues de l'endroit où ils étaient.

Après la naissance de Stephen, la famille part s'installer à Londres, où son père dirige la division de parasitologie de l'Institut national de la recherche médicale.

En 1950, toute la famille déménage à St Albans dans le Hertfordshire. C'est à l'école de cette ville qu'il poursuit sa scolarité de 1950 à 1953. Si Stephen est un bon élève, il n'est pas un élève exceptionnel. Lorsque, plus tard, on l’interrogea pour savoir s’il y avait un professeur qui l’avait inspiré, il nomma son professeur de mathématiques, Dikran Tahta. Il conservera un lien affectif si fort avec cette école qu'il donnera même son nom à l'une de ses quatre maisons, ainsi qu'à une série de conférences scientifiques extrascolaires.

Hawking a toujours été intéressé par la science. Il s'inscrit à l'université d'Oxford, avec l'intention d'étudier les mathématiques, bien que son père eût préféré qu'il aille en médecine. Étant donné que les mathématiques n'étaient pas proposés, Hawking choisit alors la physique. Ses intérêts au cours de cette période sont la thermodynamique, la relativité et la mécanique quantique. Son professeur de physique, Robert Berman, déclara plus tard dans le New York Times Magazine :

« Il est uniquement nécessaire pour lui de savoir que quelque chose peut être fait, et il peut alors le faire sans chercher à voir comment d'autres personnes l'ont fait. [...] Il n'a pas eu un grand nombre de livres, et il n'a pas pris de notes. Bien entendu, son esprit est complètement différent de ceux de ses contemporains. »

Hawking arriva alors à un examen final d'évaluation à la frontière entre la première et la seconde classe d'honneur, un examen oral. Berman a dit de l'examen oral :

« Et bien sûr, les examinateurs ont été assez intelligents pour réaliser qu'ils parlaient à quelqu'un de plus intelligent que la plupart d'entre eux. »

Après avoir obtenu son diplôme B.A. à l'Université d'Oxford en 1962, il est resté pour étudier l'astronomie. Il a décidé d'arrêter quand il trouva que l'étude des taches solaires, ce dont tout observatoire est équipé pour, ne l'attirait pas et qu'il était plus intéressé par la théorie que par l'observation. Il a quitté Oxford, avec les honneurs, pour Trinity Hall (Cambridge) où il a participé à l'étude de l'astronomie théorique et la cosmologie théorique.

Presque dès son arrivée à Cambridge, il a commencé à développer les symptômes de la sclérose latérale amyotrophique (appelée familièrement aux États-Unis la maladie de Lou Gehrig), une maladie des neurones moteurs qui lui a enlevé presque tout contrôle neuromusculaire. Au cours de ses deux premières années à Cambridge, il ne s'est pas distingué, mais, après que la maladie se fut stabilisée et avec l'aide de son tuteur de doctorat, William Dennis Sciama, il est retourné travailler sur sa thèse de doctorat. Il a révélé qu'il ne voyait pas beaucoup l'intérêt d'obtenir un doctorat s'il devait mourir bientôt. Hawking a déclaré plus tard que le véritable tournant a été son mariage avec Jane Wilde en 1965, une étudiante en langue. Après avoir obtenu son doctorat, Stephen est devenu principalement un chercheur, et plus tard un chercheur professionnel à Gonville and Caius College (Cambridge). L'étude des singularités, concept physique et astronomique récent, permet au chercheur de développer différentes théories, qui le mèneront plus tard du Big Bang aux trous noirs.

Hawking a été l'un des plus jeunes membres élu de la Royal Society en 1974, a été fait commandant de l'Ordre de l'Empire britannique en 1982, et est devenu Compagnon d'Honneur en 1989. Hawking est un membre du Conseil des auteurs de "The Bulletin of the Atomic Scientists".

Les travaux de Hawking ont été réalisés en dépit de l'aggravation de la paralysie causée par la SLA. En 1974, il a été incapable de se nourrir ou de sortir du lit. Son discours est devenu tellement lié à sa maladie qu'il ne pouvait être compris que par les personnes qui le connaissaient bien. En 1985, il a attrapé une pneumonie et a dû avoir une trachéotomie, ce qui l'a rendu incapable de parler. Un scientifique de Cambridge a construit un dispositif qui permet à Hawking d'écrire sur un ordinateur avec de petits mouvements de son corps, et ensuite un synthétiseur vocal qui parlait pour lui, lisant ce qu'il venait de taper.

Jane Hawking (née Wilde), la première femme de Hawking, a pris soin de lui, jusqu'en 1991, lorsque le couple s'est séparé. Cela aurait été dû à la pression de la célébrité, le tout combiné à l'aggravation de son handicap. Ils ont eu trois enfants: Robert (1967), Lucy (1969), et Timothy (1979). Hawking s'est marié à son infirmière, Elaine Mason (qui a déjà été mariée à David Mason, le concepteur de la première version de l'ordinateur parlant d'Hawking), en 1995. En octobre 2006, Hawking a demandé le divorce de sa seconde épouse.

En 1999, Jane Hawking a publié un mémoire, Music to Move the Stars, détaillant sa propre relation à long terme avec un ami de la famille auquel elle se mariera plus tard. La fille de Hawking, Lucy, est une romancière. Leur fils aîné, Robert, émigre aux États-Unis, se marie, et a un enfant, George Edward Hawking. Hawking et sa première famille se sont réconciliés en 2007.

En premier lieu, Roger Penrose et lui construisent la structure mathématique répondant à la question d'une singularité comme origine de l'Univers. Ensuite, à partir des années 1970, Hawking approfondit ses recherches sur les densités infinies locales, et ses études sur les trous noirs ont fait progresser bien d'autres domaines. Enfin, la théorie du tout, visant à unifier les quatre forces physiques, est au centre des recherches actuelles de Hawking. Le but est de démontrer que l'Univers peut être décrit par un modèle mathématique stable, déterminé par les lois physiques connues, en vertu du principe de croissance finie mais non bornée, modèle auquel Hawking a donné beaucoup de crédit.

Son handicap lourd ne saurait expliquer à lui seul le grand succès de ses recherches ; Hawking a cherché à vulgariser son travail, et son livre Une brève histoire du temps est l'un des plus grands succès de littérature scientifique. En 2001, paraît son deuxième ouvrage, L'univers dans une coquille de noix qui vulgarise le dernier état de ses réflexions, en abordant la supergravité et la supersymétrie, la théorie quantique et théorie-M, l'holographie et la dualité, la théorie des supercordes et des p-branes, etc. Il s'interroge également sur la possibilité de voyager dans le temps et sur l'existence d'univers multiples. En 2007, il écrit un livre, avec sa fille, Georges et les secrets de l'univers, premier tome de la trilogie qu'il écrira avec elle.

Champs de recherche

Les principaux domaines de recherches de Hawking sont la cosmologie et la gravité quantique.

À la fin des années 1960, lui et son ami et collègue de Cambridge, Roger Penrose, ont appliqué un nouveau modèle mathématique complexe, qu'ils ont créé à partir de la théorie d'Albert Einstein sur la relativité générale. Cela a conduit Hawking à prouver en 1970 le premier de nombreux théorèmes sur les singularités ; tels les théorèmes capables de fournir un ensemble de conditions suffisantes à l'existence d'une singularité dans l'espace-temps. Ce travail a montré que, loin d'être une curiosité mathématique qui ne figure que dans des cas particuliers, les singularités sont assez génériques dans la relativité générale.