Stephen Hawking

                                         

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Uno degli scienziati che ha contribuito alla scoperta di nuove informazioni riguardanti l’universo è Stephen Hawking. Esso non è solo un grande cosmologo, ma è anche un matematico, fisico e astrofisico britannico.

È nato a Oxford l’8 gennaio del 1942 dallo scienziato Frank Hawking e da sua moglie Isobel Eileen Walker, esattamente 300 anni dopo la morte del fisico Galileo Galilei.

Tra Stephen Hawking e i libri di scuola non è stato subito amore a prima vista. All’età di 9 anni i suoi voti erano tra i peggiori della classe; tuttavia Hawking coltivava un particolare interesse per radio, orologi e tutto ciò che potesse essere smontato per studiare il funzionamento. Ecco perché insegnanti e compagni gli avevano affibbiato il nomignolo di “Einstein”.

Frequentò l’Università di Oxford, dove studiò fisica e si laureò con lode con una tesi in Scienze Naturali dopo tre anni. Tra tutte le scienze quella meno gradita al giovane Hawking era la biologia. Subito dopo la laurea si trasferì a Cambridge dove approfondì i suoi studi in cosmologia, preferendo le grandi leggi dell’universo al comportamento delle particelle subatomiche. A Cambridge, Hawking dovette fronteggiare un progressivo deterioramento delle proprie abilità motorie e prima di sottoporsi a una visita specialistica, partecipò ad un evento in cui conobbe la sua futura prima moglie, Jane Wilde, da cui ebbe tre figli. Appena compiuti i 21 anni, arrivò la diagnosi dei medici: sclerosi laterale amiotrofica (SLA), una malattia degenerativa. Nonostante la shock, proseguì gli studi di cosmologia. A più di cinquant’anni si discute ancora se la sua sia una forma atipica di SLA o se si tratti di atrofia muscolare progressiva. Nonostante la sua malattia non si è scoraggiato ma ha continuato a fare le sue ricerche, teorie e scoperte. Tra le sue più importanti teorie fisiche e astronomiche, tra cui alcune emanate con altri importanti scienziati, emergono:

  • il multiverso
  • la formazione e l’evoluzione galattica
  • l’ inflazione cosmica
  • la teoria sui buchi neri
  • la teoria M, possibile teoria del tutto
  • la teoria delle stringhe

 

IL MULTIVERSO

Stephen Hawking continua a stupirci. Il suo ultimo studio, completato poco tempo prima delle sua morte e intitolato A Smooth Exit from Eternal Inflation, potrebbe essere l’eredità più importante dello scienziato britannico, in quanto spiegherebbe la possibile esistenza di altri universi. Il multiverso è una delle teorie più intriganti e controverse della fisica moderna, secondo cui dopo il Big Bang ci furono state contemporaneamente un numero infinito di altre esplosioni che diedero vita ad altri universi paralleli. Ma l’ultimo lavoro di Hawking si spingerebbe oltre. Sostiene che le prove di altri universi dovrebbero essere misurabili, con una serie di complesse formule matematiche, attraverso la radiazione cosmica di fondo, (Cosmic Microwave Background), una radiazione nell’ordine delle microonde, che permea il nostro universo e che viene considerata una sorta di relitto dell’universo primordiale.

LA FORMAZIONE  E L’EVOLUZIONE GALATTICA

La formazione e l’evoluzione delle galassie è tutt’oggi una delle aree di ricerca più attive in astrofisica. Alcune teorie sono ora ampiamente accettate.

La teoria più accreditata è che tutte le strutture dell’universo che osserviamo si formarono dall’accrescimento delle fluttuazioni primordiali per mezzo dell’instabilità gravitazionale. Dati recenti suggeriscono che le prime galassie si formarono già 600 milioni di anni dopo il Big Bang e questo periodo lascia tempo appena sufficiente alle minuscole instabilità primordiali per crescere abbastanza.

La maggior parte della ricerca in questo campo si è concentrata su membri della Via Lattea.

 

L’INFLAZIONE COSMICA

In cosmologia, l’inflazione è una teoria che ipotizza che l’Universo dopo il Big Bang  abbia attraversato una fase di espansione estremamente rapida, dovuta a una grande pressione negativa.

LA TEORIA DELLE STRINGHE

Nella Teoria delle Stringhe si ipotizza che tutte le particelle elementari (tutto l’Universo, anche noi) siano modi vibrazionali di stringhe microscopiche, talmente piccole che non possano essere distinte dalle particelle che conosciamo. Le stringhe dovrebbero essere piccole cordicelle vibranti (chiuse o aperte) i cui modi di vibrazioni sarebbero in grado di creare tutte le particelle bosoniche e fermioniche conosciute. Esse sarebbero i costituenti ultimi della materia e avrebbero dimensioni addirittura un milione di volte più piccole dei quark: la dimensione di una stringa è infinitesimale, miliardi di miliardi di volte più piccola di un nucleo atomico e questo precluderebbe ogni possibilità di osservarle. La vibrazione delle stringhe dà origine sia alla materia sia all’energia.

 

LA TEORIA SUI BUCHI NERI

Continuando ad indagare sui buchi neri, a metà degli anni Settanta Hawking elabora una nuova teoria unendo la Relatività generale, che descrive fenomeni su scala cosmica, e la meccanica quantistica, che descrive fenomeni infinitamente piccoli, a livello di atomi e particelle. Secondo la teoria quantistica, lo spazio non è vuoto, ma popolato da coppie di particelle e antiparticelle (materia e antimateria). Secondo Hawking, in prossimità dei margini del buco nero queste coppie si separano: l’antiparticella viene assorbita dal buco nero, mentre l’altra diventa una particella “reale” e pertanto produce energia sottoforma di radiazioni (chiamate “Radiazioni di Hawking”). Le particelle che finiscono dentro il buco nero sono quelle che hanno una massa negativa, e fanno sì che il buco nero diventi sempre più piccolo fino a scomparire. Ma nel momento conclusivo, il buco nero esplode con l’energia di un milione di bombe nucleari. La teoria della Radiazione di Hawking, cambiò il modo in cui erano visti i buchi neri, da corpi che assorbono tutto ciò che hanno intorno a sistemi di ricambio di materia ed energia.

LA TEORIA M E LA TEORIA DEL TUTTO

La teoria M è una teoria ancora incompleta che cerca di combinare le cinque teorie delle superstringhe e la supergravità a 11 dimensioni includendo le quattro interazioni fondamentali, rappresentando una possibile teoria del tutto.  

Che cos’è la teoria del tutto?

La teoria del tutto è un’ipotetica teoria fisica che sarebbe in grado di spiegare e di riunire in un unico quadro tutti i fenomeni fisici conosciuti.

CHIARA E MARIKA

 

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