Τι να πει κανείς για το χρονικό του Στίβεν Χόκινγκ. Για περισσότερο από μισό αιώνα περίμενε να πεθάνει από μήνα σε μήνα, στο μεταξύ όμως πρόλαβε να καταδυθεί στα βαθύτερα σημεία του Σύμπαντος, αυτά τα μαθηματικά τέρατα που ονομάζονται μαύρες τρύπες.

Πριν από μόλις δύο χρόνια,  οι προβλέψεις του κέρδισαν στήριξη από μια ανεξάρτητη μελέτη σε ένα εργαστηριακό ανάλογο των μελανών οπών. Ήταν η στιγμή που ο Βρετανός κοσμολόγος και θεωρητικός φυσικός πλησίασε το Νόμπελ Φυσικής περισσότερο από ποτέ.

Δεν ήταν όμως δυνατό να κερδίσει τη μέγιστη επιστημονική διάκριση πριν πεθάνει στις 14 Μαρτίου σε ηλικία 76 ετών, νικημένος από την ασθένεια της «πλάγιας μυατροφικής σκλήρυνσης», η οποία εμποδίζει τον εγκέφαλο να ελέγχει τους μύες.

Όταν είχε διαγνωστεί σε ηλικία 21 ετών, οι γιατροί του έδιναν λίγα χρόνια ζωής. Όμως η ασθένειά του εξελίχθηκε πιο αργά από το αναμενόμενο, αν και τελικά τον άφησε σχεδόν τελείως παράλυτο.

Ας δούμε λοιπόν τις σημαντικότερες ανακαλύψεις ενός κορυφαίου φυσικού του 20ού αιώνα, και ποιος ήταν ο λόγος που δεν βραβεύτηκε με Νόμπελ.

Οι μαύρες τρύπες δεν είναι μαύρες

Η ιστορία ξεκινά τη δεκαετία του 1960, όταν οι μαύρες τρύπες θεωρούνταν ακόμα μαθηματική ιδιοτροπία που ίσως δεν υπήρχε πράγματι στο Σύμπαν: πρόκειται για σημεία στο χώρο όπου η πυκνότητα της ύλης φτάνει στο άπειρο και ο χωροχρόνος είναι τόσο καμπυλωμένος ώστε τίποτα, ακόμα και το φως, δεν μπορεί να διαφύγει από τη θανάσιμη έλξη. Η ιδέα ήταν απόρροια της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν, που αποκάλυψε πώς ο χώρος και ο χρόνος καμπυλώνονται από τη βαρύτητα, όμως ακόμα και ο ίδιος ο Αϊνστάιν δεν είχε πειστεί για την ύπαρξή τους.

Το 1970, ο Χόκινγκ και ο επίσης Βρετανός φυσικός Ρότζερ Πένροουζ δημοσίευσαν μια σημαντική μελέτη που προέβλεπε ότι το Σύμπαν είχε γεννηθεί από ένα τέτοιο σημείο άπειρης πυκνότητας, μια «μοναδικότητα» ή singularity, η οποία εξερράγη σε αυτό που σήμερα ονομάζουμε Μεγάλη Έκρηξη ή Big Bang.

Όμως η μεγάλη στιγμή ήρθε το 1974, όταν ο Χόκινγκ δημοσίευσε την προκλητική μελέτη του με τίτλο «Εκρήξεις Μελανών Οπών;». Η δημοσίευση οδηγούσε σε ένα συμπέρασμα που και ο ίδιος ο συγγραφέας παραδεχόταν πως δυσκολευόταν να καταπιεί: οι μαύρες τρύπες δεν είναι απόλυτα μαύρες, αλλά εκπέμπουν μια ασθενική ακτινοβολία που σήμερα ονομάζεται ακτινοβολία Χόκινγκ. Η θεωρία μάλιστα προέβλεπε ότι οι μαύρες τρύπες χάνουν μάζα μέσω αυτής της ακτινοβολίας και σε διάστημα μερικών δισεκατομμυρίων ετών θα μπορούσαν δυνητικά να εξαφανιστούν.

Το Παράδοξο της Πληροφορίας

Το επόμενο μεγάλο σοκ στην κοινότητα των θεωρητικών φυσικών ήρθε δύο χρόνια αργότερα, όταν ο Χόκινγκ ανακάλυψε οι μαύρες τρύπες δείχνουν να εξαφανίζουν κάθε πληροφορία για τα αντικείμενα που πέφτουν μέσα τους. Αυτό όμως θα παραβίαζε μια βασική αρχή της κβαντικής φυσικής, σύμφωνα με την οποία οι πληροφορία (εν προκειμένω η περιγραφή κάθε σωματιδίου που χάνεται στην τρύπα) είναι αδύνατο να διαγραφεί από το Σύμπαν, όπως συμβαίνει εξάλλου με την ενέργεια και τη μάζα.

ΑΠΕ/EPA

Το παράδοξο εν πολλοίς παραμένει ανεπίλυτο μέχρι σήμερα, αν και το 2016 ο Χόκινγκ επιχείρησε να προσφέρει μια εξήγηση, η οποία όμως άφησε διχασμένους τους συναδέλφους του. Στη μελέτη αυτή πρότεινε την ιδέα ότι η πληροφορία στην πραγματικότητα δεν χάνεται, αλλά αποθηκεύεται στον λεγόμενο ορίζοντα των γεγονότων –μια νοητή σφαιρική  επιφάνεια που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα και αντιστοιχεί στο όριο πέρα από το οποίο δεν υπάρχει επιστροφή για όποιο αντικείμενο (ή αχτίδα φωτός) κάνει το λάθος να πλησιάσει. Η πληροφορία, πρότεινε ο Χόκινγκ, ουσιαστικά παραμένει στον ορίζοντα γεγονότων, περίπου σαν ολόγραμμα που τυλίγεται στην επιφάνεια μιας σφαίρας.

Νόμπελ για το μέλλον

Το βασικό πρόβλημα με το έργο του Χόκινγκ, σημειώνει ο δικτυακός τόπος του περιοδικού Nature, είναι ότι βρίσκεται ακόμα πολύ πέρα από τη δυνατότητα πειραματικής επιβεβαίωσης –η ακτινοβολία Χόκινγκ, για παράδειγμα, είναι αδύνατο σήμερα να καταγραφεί άμεσα.

Και αυτός είναι ο βασικός λόγος που ο Χόκινγκ δεν πρόλαβε να κερδίσει το Νόμπελ φυσικής, αν και τιμήθηκε με πολλά άλλα βραβεία και διακρίσεις.

Άφησε όμως πίσω του ένα σημαντικό κληροδότημα για τη Θεωρητική Φυσική και την Κοσμολογία, το οποίο κατά κάποιο τρόπο άνοιξε το δρόμο για μια μελλοντική επανάσταση στη Φυσική.

Παντρεύοντας τα ασυμβίβαστα

Ο λόγος είναι ότι ο Χόκινγκ κατάφερε, έστω και εν μέρει, να συνδυάσει στο έργο του δύο κλάδους της φυσικής που παραμένουν ασύμβατοι μέχρι σήμερα: τη Γενική Σχετικότητα, που περιγράφει τη βαρύτητα και το Σύμπαν σε μεγάλες Κλίμακες, και την Κβαντομηχανική, η οποία περιγράφει τη φύση σε υποατομικό επίπεδο.

Ήταν δύο μεγάλες επαναστάσεις του 20ού αιώνα, οι οποίες άλλαξαν ριζικά τον τρόπο που βλέπουμε τον Κόσμο και την πραγματικότητα.

Το πρόβλημα παραμένει ότι η Κβαντομηχανική δείχνει να διαψεύδει τη Σχετικότητα και το αντίστροφο, παρόλο που και οι δύο θεωρίες έχουν αποδειχθεί ορθές σε κάθε πειραματικό έλεγχο.

Είναι όμως σίγουρο ότι για να οδηγηθούμε σε μια συνολική εικόνα για τη φύση του Σύμπαντος, μια «θεωρία των πάντων» οι δύο αντιφατικές θεωρίες πρέπει να συνδυαστούν.

Θα είναι ένας άθλος που φαίνεται ότι θα κρατήσει τους θεωρητικούς φυσικούς για αρκετές δεκαετίες. Ο Στίβεν Χόκινγκ, πάντως, έκανε το πρώτο βήμα.