Kurz nachdem ich mich 1964 als Doktorand an der Universität von Cambridge eingeschrieben hatte, traf ich einen Kommilitonen, der zwei Jahre vor mir studierte, auf unsicheren Beinen war und mit großen Schwierigkeiten sprach. Das war Stephen Hawking. Vor kurzem wurde bei ihm eine degenerative Erkrankung diagnostiziert, und es wurde vermutet, dass er möglicherweise nicht lange genug überlebt, um seine Promotion zu beenden. Er wurde 76 Jahre alt und verstarb am 14. März 2018.
Es war wirklich erstaunlich. Astronomen sind große Zahlen gewöhnt. Aber nur wenige Zahlen könnten so groß sein wie die Chancen, die ich mir damals gegen diese lebenslange Leistung gesetzt hatte. Selbst das bloße Überleben wäre ein medizinisches Wunder gewesen, aber er hat natürlich nicht nur überlebt. Er wurde einer der berühmtesten Wissenschaftler der Welt - anerkannt als weltweit führender Forscher in der mathematischen Physik, für seine meistverkauften Bücher und für seinen erstaunlichen Triumph über das Unglück.
Vielleicht überraschend, war Hawking als Student an der Oxford University eher entspannt. Seine Brillanz brachte ihm jedoch einen erstklassigen Abschluss in Physik ein, und er begann eine Forschungskarriere an der Universität von Cambridge. Wenige Jahre nach Ausbruch seiner Krankheit war er an einen Rollstuhl gebunden, und seine Rede war ein undeutliches Krächzen, das nur von denen interpretiert werden konnte, die ihn kannten. In anderer Hinsicht hatte ihn das Glück begünstigt. Er heiratete eine Freundin der Familie, Jane Wilde, die ihm und ihren drei Kindern ein unterstützendes Zuhause bot.
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Die 1960er Jahre waren eine aufregende Zeit in der Astronomie und Kosmologie. Dies war das Jahrzehnt, in dem Beweise für Schwarze Löcher und den Urknall auftauchten. In Cambridge konzentrierte sich Hawking auf die neuen mathematischen Konzepte, die der mathematische Physiker Roger Penrose am University College London entwickelt hatte und die eine Renaissance in der Erforschung von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie einleiteten.
Mit diesen Techniken hat Hawking herausgefunden, dass das Universum aus einer „Singularität“ hervorgegangen sein muss - einem Punkt, an dem alle Gesetze der Physik zusammenbrechen. Er erkannte auch, dass die Fläche des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs - einem Punkt, dem nichts entkommen kann - niemals kleiner werden konnte. In den folgenden Jahrzehnten hat die Beobachtungsunterstützung für diese Ideen zugenommen - am spektakulärsten mit der Ankündigung von 2016, Gravitationswellen von kollidierenden Schwarzen Löchern zu detektieren.
Hawking an der Universität von Cambridge (Lwp Kommunikáció / Flickr, CC BY-SA) Hawking wurde im außergewöhnlich frühen Alter von 32 Jahren in die Royal Society, die wichtigste wissenschaftliche Akademie Großbritanniens, gewählt. Er war zu diesem Zeitpunkt so gebrechlich, dass die meisten von uns den Verdacht hegten, er könne keine weiteren Höhen erklimmen. Für Hawking war dies jedoch erst der Anfang.
Er arbeitete im selben Gebäude wie ich. Ich schob oft seinen Rollstuhl in sein Büro und er bat mich, ein abstruses Buch über die Quantentheorie zu öffnen - die Wissenschaft der Atome, ein Thema, das ihn bisher nicht sehr interessiert hatte. Er würde stundenlang regungslos sitzen - er konnte nicht einmal die Seiten ohne Hilfe umblättern. Ich erinnere mich, wie ich mich fragte, was in seinem Kopf vorging und ob seine Kräfte versagten. Aber innerhalb eines Jahres hatte er die beste Idee, die er je gehabt hatte - zusammengefasst in eine Gleichung, die er auf seinem Gedenkstein haben wollte.
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Zu den großen Fortschritten in der Wissenschaft gehört im Allgemeinen die Entdeckung eines Zusammenhangs zwischen Phänomenen, die bisher konzeptionell nicht miteinander verbunden waren. Hawkings „Eureka-Moment“ enthüllte eine tiefe und unerwartete Verbindung zwischen Gravitation und Quantentheorie: Er sagte voraus, dass schwarze Löcher nicht vollständig schwarz sein würden, sondern auf charakteristische Weise Energie ausstrahlen würden.
Diese Strahlung ist nur für Schwarze Löcher von Bedeutung, die viel weniger massereich sind als Sterne - und keines davon wurde gefunden. "Hawking-Strahlung" hatte jedoch sehr tiefe Auswirkungen auf die mathematische Physik - tatsächlich bestand eine der wichtigsten Errungenschaften eines theoretischen Rahmens für die Teilchenphysik, der so genannten Stringtheorie, darin, seine Idee zu bestätigen.
In der Tat sagte der Stringtheoretiker Andrew Strominger von der Harvard University (mit dem Hawking kürzlich zusammengearbeitet hat), dass dieses Papier "mehr schlaflose Nächte unter theoretischen Physikern verursacht hat als jedes andere Papier in der Geschichte". Die entscheidende Frage ist, ob Informationen verloren gehen, wenn Objekte fallen in ein Schwarzes Loch ist im Prinzip aus der Strahlung wiedergewinnbar, wenn es verdunstet. Wenn dies nicht der Fall ist, verstößt dies gegen ein tief geglaubtes Prinzip der allgemeinen Physik. Hawking glaubte anfangs, solche Informationen seien verloren gegangen, überlegte es sich aber später anders.
Hawking suchte weiterhin nach neuen Verbindungen zwischen dem sehr großen (dem Kosmos) und dem sehr kleinen (den Atomen und der Quantentheorie) und um tiefere Einblicke in den Anfang unseres Universums zu gewinnen - und ging dabei Fragen wie "War unser Urknall der einzige?" Er hatte eine bemerkenswerte Fähigkeit, Dinge in seinem Kopf herauszufinden. Er arbeitete aber auch mit Studenten und Kollegen zusammen, die Formeln an eine Tafel schrieben - er starrte darauf, sagte, ob er zustimmte, und schlug vielleicht vor, was als nächstes kommen sollte.
Er war besonders einflussreich in seinen Beiträgen zur „kosmischen Inflation“ - eine Theorie, von der viele glauben, dass sie die ultra-frühen Phasen unseres expandierenden Universums beschreibt. Ein zentrales Thema ist das Verständnis der ursprünglichen Keime, die sich schließlich zu Galaxien entwickeln. Hawking schlug (wie auch der russische Theoretiker Viatcheslav Mukhanov) vor, es handele sich um „Quantenfluktuationen“ (vorübergehende Änderungen der Energiemenge an einem Punkt im Raum) - etwas analog zu denjenigen, die an der „Hawking-Strahlung“ von Schwarzen Löchern beteiligt sind.
Er machte auch weitere Schritte, um die beiden großen Theorien der Physik des 20. Jahrhunderts zu verbinden: die Quantentheorie der Mikrowelt und Einsteins Theorie von Schwerkraft und Raumzeit.
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1987 bekam Hawking eine Lungenentzündung. Er musste sich einer Tracheotomie unterziehen, die selbst die begrenzten Sprachfähigkeiten, die er damals besaß, beseitigte. Es war mehr als zehn Jahre her, seit er schreiben oder sogar eine Tastatur benutzen konnte. Ohne Sprache konnte er nur kommunizieren, indem er den Blick auf einen der Buchstaben des Alphabets auf einer großen Tafel vor sich richtete.
Aber er wurde durch Technologie gerettet. Er hatte immer noch eine Hand; und ein Computer, der von einem einzigen Hebel gesteuert wurde, ermöglichte es ihm, Sätze zu buchstabieren. Diese wurden dann von einem Sprachsynthesizer deklamiert, mit dem androidalen amerikanischen Akzent, der später zu seinem Markenzeichen wurde.
Seine Vorträge waren natürlich vorbereitet, aber das Gespräch blieb ein Kampf. Bei jedem Wort wurde mehrmals auf den Hebel gedrückt, sodass die Erstellung eines Satzes mehrere Minuten dauerte. Er lernte mit Worten zu sparen. Seine Kommentare waren aphoristisch oder orakelhaft, aber oft mit Witz durchdrungen. In seinen späteren Jahren wurde er zu schwach, um diese Maschine auch über Gesichtsmuskeln oder Augenbewegungen effektiv zu steuern, und seine Kommunikation - zu seiner ungeheuren Frustration - wurde noch langsamer.
Hawking in der Schwerelosigkeit (NASA) Zur Zeit seiner Tracheotomie-Operation hatte er einen groben Entwurf eines Buches, von dem er gehofft hatte, dass er seine Ideen einer breiten Leserschaft beschreiben und etwas für seine beiden ältesten Kinder verdienen würde, die damals im College-Alter waren. Nach seiner Lungenentzündung nahm er die Arbeit mit Hilfe eines Redakteurs wieder auf. Als die US-amerikanische Ausgabe von A Brief History of Time erschien, machten die Drucker einige Fehler (ein Bild war verkehrt herum), und die Verlage versuchten, den Lagerbestand zurückzurufen. Zu ihrem Erstaunen waren alle Exemplare bereits verkauft. Dies war die erste Ahnung, dass das Buch zum Erfolg verurteilt war und Millionen von Menschen weltweit erreichte.
Und er entwickelte sich schnell zu einer Kultfigur, die in beliebten Fernsehshows von den Simpsons bis zur Urknalltheorie auftrat. Dies war wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass das Konzept eines inhaftierten Geistes, der durch den Kosmos streift, die Vorstellungskraft der Menschen deutlich anregte. Wenn er sich zum Beispiel in der Genetik und nicht in der Kosmologie gleichermaßen profiliert hätte, hätte sein Triumph wahrscheinlich nicht die gleiche Resonanz bei einem weltweiten Publikum erzielt.
Wie der Spielfilm The Theory of Everything zeigt, der die menschliche Geschichte seines Kampfes erzählt, war Hawking keineswegs der weltfremde oder nerdistische Archetyp. Seine Persönlichkeit blieb von seinen Frustrationen und Behinderungen erstaunlich unberührt. Er hatte einen gesunden Menschenverstand und war bereit, energische politische Meinungen zu äußern.
Ein Nachteil seines ikonischen Status war jedoch, dass seine Kommentare selbst bei Themen, bei denen er keine besonderen Fachkenntnisse besaß - zum Beispiel Philosophie oder die Gefahren durch Außerirdische oder intelligente Maschinen -, übertrieben auffielen. Und er war manchmal an Medienereignissen beteiligt, bei denen sein „Drehbuch“ von den Promotoren von Ursachen verfasst wurde, über die er möglicherweise ambivalent war.
Letztendlich war Hawkings Leben von der Tragödie geprägt, die ihn im Alter von nur 22 Jahren traf. Er selbst sagte, dass alles, was seitdem passierte, ein Bonus war. Und was für ein Triumph war sein Leben. Sein Name wird in den Annalen der Wissenschaft leben und Millionen haben ihren kosmischen Horizont durch seine meistverkauften Bücher erweitert. Er hat auch Millionen von Menschen durch ein einzigartiges Beispiel für Erfolge inspiriert - eine Manifestation erstaunlicher Willenskraft und Entschlossenheit.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.
Martin Rees, emeritierter Professor für Kosmologie und Astrophysik, Universität Cambridge
