Los 5 grandes aportes de Stephen Hawking a la ciencia

Stephen Hawking, el físico y cosmólogo británico que puso las teorías sobre el origen del universo al alcance de todos, murió este miércoles a los 76 años de edad. ¿Por qué fue tan importante su aporte?

Por Carlos Alfredo Ordoñez

Nacido en Oxford, Inglaterra, el 8 de enero de 1942, Stephen William Hawking fue uno de los científicos más populares e importantes desde Albert Einstein, no solo por sus descubrimientos, sino también por las circunstancias de su vida.

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Cuando tenía apenas 21 años, fue diagnosticado con un tipo de Escleroris Lateral Amiotrófica que poco a poco fue paralizándolo hasta dejarlo con movimiento solo en dos dedos y algunos músculos faciales.

Los médicos le dieron entre dos y tres años de esperanza de vida, como máximo, pero Hawking desafió todos los pronósticos y siguió trabajando y difundiendo sus teorías durante más de cinco décadas.

Estos fueron sus cinco aportes más significativos:

Los agujeros negros

Hawking dedicó toda su vida a investigar las leyes que gobiernan el Universo, y muchos de sus teoremas giran en torno al tema de los agujeros negros.

Un agujero negro es una región del espacio con una cantidad de masa concentrada tan grande que no existe posibilidad de que algún objeto cercano escape a su atracción gravitacional; ni siquiera la luz.

¿Qué pasaría si una persona lanza una piedra hacia el cielo? Esta subiría durante un tiempo, pero eventualmente caería debido a la atracción que sufre hacia el planeta (por la gravedad). Sin embargo, si la persona lanza la roca con una velocidad lo suficientemente grande (conocida como velocidad de escape) continuará subiendo y alejándose del planeta por siempre.

El valor de la velocidad de escape depende de la gravedad y de la masa del planeta. Si este tiene mucha masa, su gravedad es muy fuerte y la velocidad de escape será enorme. Un agujero negro corresponde, entonces, a una concentración de tanta masa en una región tan pequeña, que hace que la velocidad de escape sea mayor a la de la luz.

En los años 70, Hawking tomó como base los estudios de Einstein para lograr una descripción de la evolución de los agujeros negros desde la física cuántica. Entre otras cosas, descubrió que los agujeros negros no son totalmente negros.

Agujero negro Imagen ilustrativa. Foto: pixabay.com

La radiación de Hawking

Según Hawking, los efectos de las física cuántica hacen que los agujeros negros brillen como cuerpos calientes, de ahí que pierdan parte de su negritud.

En 1976, y siguiendo los enunciados de la física cuántica, concluyó en su "Teoría de la Radiación" que los agujeros negros son capaces de emitir energía, perder materia e incluso evaporarse y desaparecer. A esto se le conoce como "radiación Hawking".

"El agujero negro solo aparece en silueta pero luego se abre y revela información sobre lo que ha caído dentro (…) Eso nos permite cerciorarnos sobre el pasado y prever el futuro", dijo Hawking en una ocasión.

Espacio Imagen ilustrativa. Foto: pixabay.com

La confirmación del "Big Bang"

El trabajo de Hawking sobre los agujeros negros ayudó a probar la teoría de que hubo una "Big Bang" ("Gran Explosión") al principio de todo. Aunque esta fue desarrollada en la década de los 40, no había sido aceptada por todos los cosmólogos.

Hawking, no obstante, se dio cuenta de que los agujeros negros "eran como el 'Big Bang', pero al revés", lo que significó que las matemáticas empleadas para describir los citados agujeros negros también servían para describir la gran explosión. Este fue un momento clave para confirmar la teoría.

Uniendo todos esos conceptos, el cosmólogo británico se atrevió a considerar que la "Teoría de la Relatividad" de Einstein implicaba que el espacio y el tiempo tuvieron un principio en el "Big Bang" y tienen su fin en los agujeros negros.

Stephen Hawking Foto: AFP

La "Teoría del Todo"

Trabajos realizados por Hawking y Roger Penrose usando la relatividad mostraron la posible existencia de singularidades en el espacio y el tiempo. Fue quizá su "Teoría del Todo", que sugiere que el Universo evoluciona según leyes bien definidas, la que atrajo la mayor atención.

"Este conjunto de leyes puede darnos las respuestas a preguntas como cuál fue el origen del universo (…) ¿Hacia dónde va y tendrá un final? Y, de ser así, ¿cómo terminará? Si encontramos las respuestas a estas preguntas, entonces conoceremos la mente de dios", prometió.

El modelo actual del universo, basado en observaciones, predice que en el pasado todo estaba concentrado en una singularidad del espacio-tiempo. A partir de ese estado, y como consecuencia de un mecanismo físico (a la fecha desconocido) y que llamamos "Big Bang", se formó el Universo.

Stephen Hawking Foto: AFP

"Una breve historia del tiempo"

Su libro "Una breve historia del tiempo", publicado en 1988, vendió más de 10 millones de copias alrededor del mundo.

Pese a la complejidad de todos los conceptos, Hawking hizo un gran esfuerzo por difundir la cosmología en términos fáciles de comprender para el público. El objetivo de su obra era dar una visión general a la cosmología, pero inusual para un libro de divulgación, también intenta explicar algo de matemáticas complejas.

Stephen Hawking Foto: AFP

El gran talento de Hawking, que para muchos le hizo merecedor de un premio Nobel que no le llegó en vida, fue haber combinado campos diferentes pero igualmente importantes de la física: la gravitación, la cosmología, la teoría cuántica, la termodinámica y la teoría de la información.

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