Happy Birthday Stephen

Il prossimo 8 gennaio, Stephen Hawking, star eccellente della fisica contemporanea, compira' settant'anni, resistendo ai gravi impedimenti causati dalla sclerosi laterale amiotrofica, di cui e' affetto, e che l'ha, fin da giovane eta', costretto alle varie appendici strutturali che gli permettono di esprimersi e continuare a dedicarsi alla scienza. L'Observer gli dedica una carrellata di ricordi epressi dai suoi colleghi universitari, insegnanti o studenti, con cui ha interagito nel corso della sua carriera, qui di seguito tradotti, in omaggio ad una delle piu' grandi intelligenze del nostro tempo.

BERNARD CARR – Professore di matematica ed astronomia all'Universita' di Londra, Queen Mary – Studente di Stephen Hawking al Dottorato di Fisica nel 1972-1975.

La scoperta di Stephen nel 1974 circa l'emissione di radiazione termica dai buchi neri, dovuta agli effetti quantistici, fu uno dei risultati piu' importanti per i fisici del ventesimo secolo. Cio' in riferimento all'unificazione di tre precedenti aree in cui i fisici esploravano, – la teoria quantistica, la relativita' generale e la termodinamica. Come tutte le idee unificanti, e' molto bello che cio' possa quasi essere vero, anche se ancora non vi sono conferme sperimentali. Il grande fisico John Wheeler una volta mi racconto' che discutere di cio' era quasi come “una caramella che rotola sulla lingua”.

Al tempo della scoperta, lavoravo con lui al dottorato di fisica di Cambridge e mi consideravo molto fortunato ad aver avuto un posto per collaborare a quei sviluppi. Cio' contribui' a rendermi una delle prime persone a studiare le conseguenze cosmologiche dell'effetto e nell'occasione a dare il mio piccolo contributo al soggetto. Ero uno dei primi studenti di Stephen al dipartimento di fisica e spesso la gente mi chiedeva cosa significasse avere lui come supervisore. Non era ancora famoso a quel tempo, ma la sue capacita' erano gia'  chiare ai suoi coetanei e mi trovai piuttosto intimidito quando, durante la ricerca, fui informato da uno dei miei insegnanti, che egli era la persona piu' brillante del dipartimento. Generalmente gli studenti sono sempre intimiditi dai propri supervisori, ma con Stephen la soggezione era totale. Di fatto, nei problemi dei fisici, ho sempre visto in lui un oracolo, poche sue parole producevano riflessioni che avrebbero preso settimane di lavoro su me stesso. Comunque, Stephen e'  solo un essere umano e non tutti gli incontri conducono all'illuminazione. Una volta, dividendo un ufficio con lui all'Istituto di Tecnologia della California, gli chiesi qualcosa che mi arrovellava. Ci penso' su silenziosamente per diversi minuti, ed ero completamente stupito con me stesso per avergli chiesto qualcosa a cui non poteva immediatamente rispondere. I suoi occhi erano chiusi ed io ero ancor piu' meravigliato per il fatto che egli fosse cosi'  profondamente immerso nel pensiero. Solo dopo un po' di tempo, fu chiaro che egli si era addormentato. Anch'io attualmente talvolta mi addormento mentre parlo ai miei studenti, cosi' ricordo quell'incidente con divertimento. L'altra facciata umana di Stephen e'  che egli occasionalmente si infastidiva. Uno dei miti che circolano intorno a lui e' che a volte scaricava la sua frustrazione correndo sui piedi degli studenti. Cio' non accadde mai alla mia persona – non aveva una sedia a rotelle motorizzata in quei giorni – ma posso ben ricordare un'occasione in cui feci un osservazione nell'aula di matematica, all'ora del te', che dimostro' quanto avessi disatteso cio' che egli aveva spiegato. Stephen urlo' “NO” cosi' forte che la sua sedia a rotelle schizzo' all'indietro per mezza aula, a causa del contraccolpo. Ero per lo piu' impressionato che una sua singola parola potesse avere tali drammatiche conseguenze. La mia relazione con Stephen non era la tipica fra supervisore e studente. In quei giorni, prima che egli avesse intorno il suo entourage di infermieri ed assistenti, gli studenti necessariamente dovevano aiutarlo in vari modi, per riguardo alla sua disabilita'. Cio' non richiedeva capacita' particolari, ma faceva si' che la relazione di ognuno con lui divenisse del tutto intima. Ho diviso uno studio con lui, ho vissuto con la sua famiglia per un anno in California e l'ho accompagnato quando viaggiava intorno al mondo per dare conferenze e collezionare medaglie. Come un timido giovane studente, era tremendamente emozionante incontrare cosi' tante celebrita' e rinomati fisici. Una delle grandi eccitazioni nel visitare Caltech (Istituto di Tecnologia della California) nel 1975, dove Stephen era stato un ragazzino scolaro, era incontrare il grande fisico Richard Feynman, che li' era visto quasi come un dio. Visitava il nostro ufficio spesso e, quando la voce di Stephen inizio' a mancare, io ne facevo da interprete. Ho inoltre viaggiato in Cina con lui nel 1985. Durante un lungo viaggio in treno, ricordo la lettura della bozza di un libro popolare che egli stava scrivendo in quel periodo. La mia prima impressione, che esso non avrebbe mai venduto, per le varie imprecisioni, cambio' sin da quando nacque “Una breve storia del tempo”. Poco dopo il suo ritorno dalla Cina, egli si ammalo' seriamente di polmonite e perse la voce. Sin da allora ha dovuto comunicare col suo computer, che e' penosamente lento, cosi' appare un ironia che egli debba essere condotto a divenire uno dei grandi divulgatori della scienza del nostro tempo. Ha persino scritto libri per bambini con sua figlia Lucy, ed e' confortante riflettere che un contributo da me scritto per il loro libro piu' recente, e' stato probabilmente letto da piu' gente di ogni mio altro articolo scientifico. La sua ispirazione per l'interesse pubblico in una delle piu' profonde questioni della fisica, e' certamente una delle ragioni per cui egli e' divenuto una tale figura iconica.

MARTIN REES – Astronomo reale e Insegnante al Trinity College di Cambridge. Come Hawking, studio' sotto Dennis Sciama negli anni '60.

Ho incontrato per la prima volta Stephen nel 1964. Ero alla prima settimana di studio come studente diplomato di Cambridge. Egli era due anni avanti nei suoi studi – ma gia' soffriva di equilibrio instabile e parlava con difficolta'. Appresi che non avrebbe vissuto a sufficienza per completare i suoi studi. Gli astronomi sono abituati ai grandi numeri. Ma pochi potevano essere cosi' grandi come quelli che avrei dato, allora, contro il suo raggiungimento del settantesimo compleanno – dopo i sorprendenti risultati che hanno fatto di lui lo scienziato piu' famoso. Nei suoi primi anni di ricerca, emerse con una successione di intuizioni sulla natura dei buchi neri (allora una idea molto nuova) e su come inizio' il nostro universo. Cio' gli conferi' l'elezione alla Royal Society all'eccezionale giovane eta' di 32 anni. Era cosi' fragile allora che noi tutti supponevamo non avesse mai potuto scalare ulteriori altezze. Invece era solo l'inizio. In quel periodo lavorava all'Istituto di Astronomia, come me, a Cambridge. Spesso mi sarei trovato a spingere la sua carrozzella nel suo ufficio. Si sarebbe seduto immobile per ore a leggere un libro sulla teoria del campo quantistico, soggetto mai affrontato in precedenza. Era persino impedito nel girare le pagine da solo. Mi chiedevo cosa stesse frullando nella sua mente e se le sue energie stessero calando. Ma entro un anno egli ebbe il suo piu' grande “momento eureka” – incapsulato in una equazione che vuole sia scolpita sulla sua tomba. Scopri' un profondo ed inaspettato legame fra gravita' e teoria quantistica, che lo aiuto', come non mai, a porre i presupposti per i fondamentali della fisica. Ha probabilmente fatto cosi' tanto come nessun altro prima di Einstein, estendendo la nostra comprensione sulla gravita', il tempo e lo spazio. E continua a scrivere trattati tecnici, frequentando le conferenze piu' importanti – due volte straordinario per un argomento in cui pochi altri ricercatori che godono di ottima salute, resistono cosi' a lungo in frontiera. La seconda meta' della vita di Stephen, e' stata un crescendo di fama e celebrita'. Quando “Una breve storia del tempo” fu diffuso, i tipografici fecero qualche errore (una foto era sottosopra), e gli editori tentarono di richiamare lo stock in sede. Con grande stupore, scoprirono che tutte le copie erano state gia' vendute. Cio' fu il primo segno che il libro era destinato a un grande successo. Il concetto che una mente imprigionata vagasse per il cosmo, catturo' l'immaginazione della gente. Se avesse raggiunto le stesse eccellenze, diciamo, nella genetica piuttosto che nel la cosmologia, il suo trionfo dell'intelletto contro la sventura probabilmente non avrebbe raggiunto un tale consenso globale. Dopo che il suo handicap fu diagnosticato, (sclerosi laterale amiotrofica) le aspettative di Stephen si ridussero a zero. Diceva che tutto cio'  che sarebbe successo da li' in avanti, era un premio. E quale trionfo e' stata la sua vita. Il suo nome vivra' negli annali della scienza; milioni di persone in tutto il mondo hanno allargato i loro orizzonti cosmici grazie ai suoi libri ed alle sue apparizioni in TV; ed ancora di piu' sono stati ispirati da una conquista unica contro tutte le disuguaglianze.

RAYMONDE LAFLAMME – Direttore esecutivo all'Istituto per la Quantistica Computazionale, Universita' di Waterloo, Canada. Nel 1988 egli consegui'  il suo Dottorato in Fisica a Cambridge, sotto la direzione di Hawking. 

Ho di recente regalato a Stephen un boomerang. Doveva sembrare un dono peculiare per lo scienziato piu' famoso del mondo, ma Stephen, istantaneamente, ne comprese il significato. Sogghigno' quando lo vide, come speravo facesse. Sogghigno'  con lo stesso saggio, sottile e malizioso sorriso che di frequente vedevo – e con cui ero occasionalmente premiato – quando ero un nervoso e giovane studente universitario, sotto la sua supervisione, a Cambridge, 27 anni prima. Fu durante quell'anno universitario che Stephen suggeri' che io affrontassi un idea ispirata dalla sua “proposta infinita” circa le origini dell'universo. Specificatamente, mi chiese di confermare matematicamente la sua teoria secondo cui il tempo avrebbe invertito il suo corso, in un universo in fase di contrazione. Avevo 24 anni ed ero pronto alla sfida, cosi'  mi impegnai. C'era un problema: per quanto provassi non riuscivo a dimostrare la teoria di Stephen. Infatti, potevo solo dimostrare che era sbagliata. La mia matematica sembrava a tenuta ermetica, ma Stephen aveva bisogno di essere convinto. Molti pomeriggi trascorsi insieme con me alla lavagna, scrivendo nervosamente le mie equazioni per Stephen, che insisteva sul fatto che avevo troppo semplificato questo o mancato di considerare quello. Finalmente, dopo innumerevoli sessioni alla lavagna, e con l'aiuto di un membro del postdottorato Don Page, convinsi Stephen che il tempo marcia eternamente in avanti, persino quando l'universo inverte la sua espansione. Sebbene conoscessi poco, questa leccornia cosmologica avrebbe trovato il suo percorso in un libro che avrebbe venduto dieci milioni di copie, e mutato Stephen in una superstar della scienza, “Una breve storia del tempo”. Stephen personalizzo' la mia copia del libro con una nota stampata (non era in grado di scriverla personalmente) all'interno della copertina. Essa recita: “A Raymond, che mi convinse che la freccia del tempo non e' un boomerang. Grazie per tutto il tuo aiuto. Stephen.” Amo quella piccola dedica. Essa contiene gradevolmente il calore e la delicatezza sempre dimostrati da Stephen. Nel 2010, Stephen trascorse un estate a Waterloo, Canada. Lo invitai per una visita all'istituto per dare un'occhiata intorno, e lui felicemente si senti' obbligato. Trascorse il giorno visitando laboratori, incontrando ricercatori e, penso, apprendendo qualche nuova informazione circa le scienze quantistiche. Fu allora che gli regalai il boomerang. Era un gioco interiore, ma era anche qualcosa di piu'. Era la via per dire che, sebbene il tempo sia in realta' una freccia, esso fa in modo che la stessa porti le nostre vite – e le persone a noi piu' care – in un circolo completo.

THOMAS HERTOG – Professore di fisica teorica al KU Leuven, Belgio. Coautore del trattato “top down cosmology” lavorando al CERN con Hawking nel 2006.

Stephen era il mio mentore negli anni 90. Venni a Cambridge dal Belgio per studiare cosmologia teorica e fui contento di essere scelto come suo studente al dottorato di fisica. La cosmologia e' uno dei soggetti preferiti da Stephen. Il suo obiettivo, come lui ama definirlo, e' capire “perche' l'Universo e' cosi'”. Al piu' profondo livello cio' richiede la comprensione delle condizioni fisiche al momento del Big bang. Per avanzare in questo, Stephen, con i suoi studenti e collaboratori negli anni 80, sviluppo' il soggetto della cosmologia quantistica. Parlando volgarmente cio' coinvolge “la somma delle storie” di Feynman, formulazione della meccanica quantistica applicata all'intero Universo. Nella cosmologia quantistica il Big Bang e' descritto nei termini di uno stato meccanico quantistico. Durante i miei anni a Cambridge, Stephen mi introdusse al suo programma e lavorammo insieme per rendere piu' esplicite le sue predizioni circa la natura del neo-universo. Molti anni dopo, quando tornai in Europa, dopo diversi anni di post-dottorato negli Stati Uniti, Stephen ed io eravamo di nuovo insieme. Abbiamo entrambi a lungo pensato sul ruolo dell'osservatore – noi – nella cosmologia quantistica. Insieme a James Hartle, abbiamo deciso di studiare le implicazioni della nostra esistenza nel contesto della cosmologia quantistica. Questo ci ha spinti ad una stretta collaborazione che tutt'oggi continua. E' stato molto eccitante lavorare con Stephen. Spesso l'ho sentito nell'intensa interazione della nostra collaborazione, in special modo quando differenti pezzi di un puzzle prendevano forma in un quadro totale, allora la carrozzella e le difficolta' comunicative divenivano insignificanti. Credo che il genio di Stephen giaccia nella chiarezza della sua visione scientifica. Guidato da affilate intuizioni e acume, insieme ad una consistente attenzione al nocciolo del problema ed una certa audacia a scartare vecchie idee che egli ritiene siano da ostacolo al progresso, Stephen ha prodotto un'idea che ha avuto un profondo impatto sulla cosmologia teorica. La sua cosmologia quantistica ha trascinato lo studio delle origini dell'universo entro il regno delle scienze fisiche, e con cio' le profonde domande che i suoi studi hanno sollevato. Persino a 70 anni egli rimane uno dei maggiori esperti al mondo in questo settore.

FAY DOWKER – Fisica teorica all'Imperial College di Londra. Completo' il suo dottorato in fisica sotto Stephen Hawking nel 1990.

La portata epica della ricerca di Stephen la rende una sfida al suo compendio. Un concetto, in ogni caso, unisce l'intero suo lavoro: spaziotempo. Sin dal lavoro di Einstein, sappiamo che il palco su cui l'Universo esplica il suo dramma, non e' tridimensionale ma  quadrimensionale spaziotemporale, e, soprattutto quel palco, e' dinamico e gioca la propria parte nell'azione evolutiva. Le conquiste di Stephen sono tali che le molte differenti problematiche scientifiche sullo spazio tempo, oggi sono state inquadrate dalle sue scoperte. Il lavoro di Stephen con Roger Penrose sui teoremi della singolarita', prova che la relativita' generale, la nostra migliore attuale teoria sulla gravita' e sullo spazio tempo, deve collassare dentro i buchi neri ed al Big Bang, rendendo essenziale la ricerca per una maggiore teoria unificante della gravita' quantistica. La scoperta di Stephen che i buchi neri sono caldi ed emettono le radiazioni termiche cosiddette di Hawking, unifica la materia quantistica e la fisica gravitazionale dei buchi neri con la termodinamica, la scienza del calore. Sin da quando i sistemi termici sono compresi in termini dei loro micro costituenti, il lavoro di Stephen solleva repentinamente la questione: “Cos’e’ la microstruttura di un buco nero, e dello stesso spazio tempo ?” Noi non siamo ancora d’accordo su una risposta, ma v’e un consenso che, pur non comprendendo la gravita’ quantistica, sara’ completo senza essa. L’alto rispetto in cui Stephen e’ globalmente avvolto ed il vasto e sentito apprezzamento dei suoi contributi alla scienza ed alla societa’, sono dimostrati ovunque nel mondo egli dia una conferenza: l’auditorium e’ sempre pieno, l’atmosfera sempre elettrica e gli applausi fragorosi. Stephen ispira la gente con l’eccitazione e l’importanza della pura indagine scientifica, e celebrare il suo 70esimo compleanno con lui, ci offre la chance di affermare in quale grande misura lo onoriamo per questo. Buon compleanno, Stephen.

Bologna 05 gennaio 2012 h. 12.12 am. Mario R. Zampella