Stephen Hawking nous a quittés le 14 mars à l’âge de 76 ans. L’occasion de faire une petite biographie de Stephen Hawking afin de revenir sur sa vie, sur ses épouses Jane Wilde et Elaine Mason et sur son travail.
La vie de Stephen Hawking
La jeunesse de l’astrophysicien
Né en 1942 à Oxford, Stephen Hawking est le fils du Dr Frank Hawking, chercheur en biologie et d’Isobel Hawking, militante biologiste. Intéressé par la science depuis toujours, il s’inscrit à l’université d’Oxford en physique. Son professeur de physique de l’époque, Robert Berman déclara dans le New York Time au sujet de l’examen oral final : « les examinateurs ont été assez intelligents pour réaliser qu’ils parlaient à quelqu’un de plus intelligent que la plupart d’entre eux ». Il obtient son diplôme B.A. en 1962 puis étudie l’astronomie. Il quitte ensuite Oxford pour l’université de Trinity Hall à Cambridge où il étudie l’astronomie et la cosmologie théoriques.
Peu après son arrivée à Cambridge, il rencontre Jane Wilde, jeune étudiante en poésie espagnole médiévale, à une fête de l’université grâce à des amis communs. C’est presque immédiatement le coup de foudre. Malheureusement, il commence alors à développer les symptômes de la sclérose latérale amyotrophique aussi appelée maladie de Charcot. Il s’agit d’une pathologie attaquant les neurones moteurs qui touche environ une personne sur 25 000, et conduit à l’affaiblissement et la paralysie des muscles. En 1963, les médecins ne lui donnent alors plus que 2 ans à vivre. Jane décide de rester auprès de lui.
« J’étais jeune, pleine d’énergie et d’optimisme. Je voulais faire de mon mieux pour lui, et j’ai pensé que je pouvais facilement consacrer deux ans de ma vie à quelqu’un que j’aimais et qui avait tant de potentiel. »
Stephen Hawking se marie avec Jane en 1965, ce qui le stimule à continuer avec l’aide de son directeur de thèse William Dennis Sciama son doctorat qu’il obtient en 1966. Intitulée « Properties of an Expanding Universe » (les propriétés d’un Univers en expansion), sa thèse est depuis quelques mois disponible en ligne. Le scientifique y traite de « certaines implications et conséquences de l’expansion de l’Univers ». « En rendant ma thèse de doctorat libre d’accès, j’espère pouvoir inspirer les gens du monde entier à regarder les étoiles et non pas à leurs pieds ; à s’interroger sur notre place dans l’univers et à essayer de donner un sens au cosmos. N’importe qui, n’importe où dans le monde, devrait avoir un accès libre, non seulement à mes recherches, mais aussi à celles de tous les grands et curieux esprits à travers le spectre de la compréhension humaine. »
Il est ensuite engagé comme chercheur à Gonville and Caius College à Cambridge. De 1979 à 2009, il est de Professeur de mathématique à l’université de Cambridge, poste tenu par Isaac Newton en 1663. En 1974, il devient à 32 ans, l’un des plus jeunes membres de la Royal Society, la plus prestigieuse institution scientifique de Grande-Bretagne. « Mon objectif est simple, c’est la compréhension totale de l’univers, comprendre pourquoi il est comme il est et pourquoi il existe. »
Évolution de sa maladie
En 1974, sa maladie s’aggrave. Il est incapable de se nourrir ou de sortir du lit par lui-même, son élocution devient très difficile. En 1985, il contracte une pneumonie ce qui conduit à une trachéotomie pour mieux respirer qui le rend définitivement incapable de parler. Un informaticien, Walt Waltosz, construit alors un dispositif permettant au scientifique de s’exprimer oralement. Un synthétiseur vocal « lit » ce que le physicien écrit sur l’ordinateur via une manette. Puis lorsqu’il perd l’usage de ses mains en 2001, un capteur infrarouge fixé à une branche de ses lunettes détecte les contractions d’un muscle de sa joue et sélectionne ainsi des lettres une par une. Ce dispositif permet à Hawking d’exprimer cinq mots à la minute et de donner des cours à Cambridge jusqu’en 2009.
À partir de 2013, il utilise un système de reconnaissance faciale du mouvement des joues et des sourcils créé pour lui par la firme Intel. Il lui permet ainsi de saisir plus rapidement sur un ordinateur ce qu’il veut exprimer. En août 2015, le code source de cette technologie est mis en open source afin de permettre son utilisation par le plus grand nombre.
« La médecine n’est pas en capacité de me guérir. Je dois donc compter sur la technologie pour communiquer et vivre. »
Les deux épouses de Stephen Hawking
Jane Wilde Hawking, sa première femme
La maladie de Stephen Hawking ne l’aura pas empêché de fonder une famille. Il a eu 3 enfants avec Jane, sa première femme : Robert (1967), Lucy (1969) et Tim (1979). Ils se séparent en 1990 et divorcent cinq ans plus tard. En 1999, elle écrit un livre sur son mariage avec lui, Une merveilleuse histoire du temps : ma vie avec Stephen Hawking
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Stephen Hawking et Elaine Mason
Elaine Mason
Le 16 septembre 1995 à Londres, Stephen Hawking épouse l’une de ses infirmières Elaine Mason. L’ex-mari de cette dernière, David Mason, est le concepteur de la première version de l’ordinateur parlant du scientifique. En 2004, les comptes rendus de plusieurs procès-verbaux impliquant Elaine dans des affaires de maltraitance envers Hawking sont publiés. Il subit en effet une série de mystérieuses blessures pendant plusieurs années : la lèvre fendue, une jambe puis un fémur cassé… Plusieurs personnes témoignent de crises de colères d’Elaine. Mais le scientifique refuse de confirmer et parle de simples accidents et maladresses de sa part « c’est le mur qui a gagné ». Après la fracture de son poignet en 1999, il refuse de donner des explications à sa fille et lui dit juste de ne plus interférer. « Il m’a demandé de ne plus interférer dans sa vie avec Elaine, raconte-t-elle dans Vanity Fair. Mais il n’a jamais démenti les abus ». En 2006, le couple décide de divorcer.
À partir de 2007, il publie une série de livres pour enfants Georges écrits avec sa fille, Lucy. Chaque volet de la saga est constitué d’une histoire avec, de temps en temps, une coupure avec une fiche sur les découvertes de Stephen Hawking,
Travaux de Stephen Hawking
Le Big Bang et le théorème des singularités
Stephen Hawking était reconnu comme l’un des plus grands astrophysiciens de son époque. Dans le dernier chapitre de sa thèse publiée en 1966, il évoque les singularités de l’univers et le Big Bang. En relativité générale, une singularité est une région de l’espace-temps où les grandeurs physiques normales y sont infinies et où les lois ordinaires de la physique cessent d’être applicables. Stephen Hawking s’inspire de la théorie d’Einstein selon laquelle si une étoile est suffisamment massive, elle finira par s’effondrer sur elle-même à cause de la gravité qu’elle génère ne laissant qu’un point minuscule extrêmement dense, si bien que rien, pas même la lumière ne pourrait s’en échapper : un trou noir. L’astrophysicien pense que l’explosion initiale de l’univers n’est rien d’autre qu’un trou noir inversé. Il a ensuite travaillé sur cette idée avec le physicien et mathématicien Roger Penrose. En 1970, ils publient un article démontrant la logique des singularités dans la théorie de la relativité générale et affirmant que l’univers aurait pu commencer par une singularité. Ce principe sera appelé par la suite le théorème des singularités.
Un trou noir est-il vraiment noir ?
Eh bien non selon Stephen Hawking ! Étonnant, car selon la relativité générale, ce sont des corps auxquels rien ne peut échapper, ni la matière ni la lumière. Leur masse devrait donc augmenter avec le temps. En 1974, il publie un article dans la revue Nature développant l’idée que les trous noirs émettent un rayonnement qui sera plus tard appelé « rayonnement de Hawking ». Il est d’autant plus infime qu’ils sont massifs. En appliquant les lois de la théorie quantique, il montre qu’à très petite échelle, des particules et du rayonnement « s’évaporent » du trou noir créant « l’évaporation » de ce trou noir. Lorsque la masse commence à devenir très faible, la température augmente rapidement, l’évaporation atteint alors une très grande vitesse. À la fin, le trou noir disparaît dans une explosion. Cette théorie majoritairement admise n’a pour l’instant pas encore été observée. Ce rayonnement est extrêmement faible pour les trous noirs détectés dans l’univers, ce qui rend sa mise en évidence pour l’instant impossible. Le prix Nobel aurait pu, dans le cas contraire, être décerné à Hawking. Le prix Nobel n’est donné qu’une fois qu’une théorie a été prouvée. Et le prix Nobel n’est pas décerné à titre posthume. « Il a souvent été nominé pour le prix Nobel qui aurait dû lui être attribué. Maintenant, il ne pourra plus jamais l’obtenir », a déclaré Thomas Hertog.
Ses derniers travaux
Deux semaines avant sa mort, Hawking publie un article intitulé « A Smooth Exit from Eternal Inflation » (« Une sortie lisse de l’inflation éternelle »), co-écrit avec Thomas Hertog, le spécialiste de l’Université catholique de Louvain. Ils y indiquent que le multivers de l’inflation éternelle serait beaucoup plus régulier qu’on le pensait.
Hawking affirmait sur les multivers :
« La théorie des cordes indique que beaucoup d’univers différents sont possibles. C’est ce qu’on appelle un multivers. La plupart des univers ne contiennent vraisemblablement aucune forme de vie. Mais dans ceux où il y en a, les gens se demandent pourquoi l’univers dans lequel ils vivent est aussi précisément ajusté pour permettre son émergence. La réponse ? Si ce n’était pas le cas, ils ne seraient pas là ! »
Célébrité de Stephen Hawking
Les Simpson
« J’espère qu’on se souviendra de moi pour mon travail sur les trous noirs et l’origine de l’Univers, pas pour des choses comme mes apparitions dans les Simpson. »
Son personnage est également apparu dans les dessins animés : Futurama, Family Guy, Fairly OddParents.
Star Trek
Il n’hésite pas à paraître dans des séries comme Star Trek : The Next Generation, où il dispute une partie de poker contre Albert Einstein, Isaac Newton et l’androïde Data.
Stephen Hawking dans The Big Bang Theory
Il a également participé à 7 épisodes de The Big Bang Theory.
Pink Floyd
Dans la chanson Keep Talking de l’album The Divison Bell (Discovery Edition)
, les Pink Floyd utilisent en 1994 un sample de sa voix synthétique à partir d’une publicité pour une compagnie téléphonique que le scientifique avait enregistrée. Ils réitéreront en 2014 dans la chanson Talkin’ Hawkin de l’album The Endless River
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Stephen Hawking est également connu pour être un brillant vulgarisateur.
Son livre publié en 1988, Une Brève Histoire du Temps,
s’est écoulé à plus de 12 millions d’exemplaires. Dans ce livre, il tente d’expliquer à des non-initiés des phénomènes comme le Big Bang, le trou noir ou encore la théorie des cordes.
Le film sur Stephen Hawking
Une merveilleuse histoire du temps : ma vie avec Stephen Hawking
Dans ce livre, Jane Wilde Hawking retrace la lutte désespérée d’un esprit de génie dans un corps malade, l’échec de leur mariage et la transformation de leur amour initial en une immense et profonde amitié. Finalement, une magnifique histoire de vie.
Une Merveilleuse histoire du temps
Biopic de 2015 retraçant la vie du scientifique, inspiré du livre de Jane Hawking.
Livres de vulgarisation scientifique de Stephen Hawking
Une Breve Histoire du Temps : du Big Bang aux trous noirs 1988
Voici le premier livre que Stephen Hawking ait écrit pour le grand public. Il y expose, dans un langage accessible à tous, les plus récentes découvertes des astrophysiciens. Retraçant les grandes théories du cosmos depuis Galilée jusqu’à Einstein, racontant les ultimes découvertes en cosmologie, expliquant la nature des trous noirs, il propose ensuite de relever le plus grand défi de la science moderne : la recherche d’une théorie permettant de concilier la relativité générale et la mécanique quantique. Stephen Hawking lutte depuis plus de vingt ans contre une maladie neurologique très grave. Malgré ce handicap, il a consacré sa vie à tenter de percer les secrets de l’univers et à nous faire partager ses découvertes.
Une belle histoire du temps
2005
S’appuyant sur les dernières découvertes, il s’agit d’une réécriture et d’une mise à jour de son ouvrage de 1988
Y a t – il un grand architecte dans l’Univers?
2011
Y a-t-il un grand architecte dans l’Univers ? Pourquoi et comment l’Univers a-t-il commencé ? Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? Quelle est la nature de la réalité ? Comment expliquer que les lois naturelles soient aussi finement ajustées ? Et nous, pourquoi donc existons-nous ? Longtemps réservées aux philosophes et aux théologiens, ces interrogations relèvent désormais aussi de la science. C’est ce que montrent ici avec brio et simplicité Stephen Hawking et Leonard Mlodinow, s’appuyant sur les découvertes et les théories les plus récentes, qui ébranlent nos croyances les plus anciennes. Pour eux, inutile d’imaginer un plan, un dessein, un créateur derrière la nature. La science explique bel et bien à elle seule les mystères de l’Univers.
Dernières nouvelles des trous noirs
2016
Ce sont les objets les plus mystérieux de notre cosmos, des monstres si denses qu’ils engloutissent à jamais tout ce qui passe à leur portée, même la lumière. Du moins le croyait-on, jusqu’à ce que Stephen Hawking montre que les trous noirs s’évaporaient en émettant des particules dans l’espace… Pourquoi ne sont-ils pas si noirs ? Que deviennent les astres qui ont le malheur de s’en approcher de trop près ? Se pourrait-il que les trous noirs soient la porte d’entrée vers un autre univers ? C’est bien ce que suggère le grand physicien, qui nous livre ici le fruit d’une vie de recherche et les dernières et stupéfiantes nouvelles de ces entités.
Georges et les secrets de l’Univers
Livre pour enfants coécrit avec sa fille Lucy. Un voyage ex-tra-or-di-naire dans l’Univers!
Le jour où Georges rencontre ses nouveaux voisins, il est loin d’imaginer que sa vision du monde va être totalement bouleversée. Chez la jeune Annie et Éric, son scientifique de père, le garçon découvre Cosmos, l’ordinateur le plus perfectionné qui soit. Sa super intelligence permet de protéger Georges et ses amis aux quatre coins de l’Univers ! Hélas, quelqu’un nourrit de sombres projets… et quand on sait qu il n’y a rien de plus dangereux dans l’espace qu’un trou noir, il y a du souci à se faire !
Un roman essentiel sur l’Univers avec les découvertes de Stephen Hawking.
Voir aussi livres sur l’astronomie
Sources
The singularities of gravitational collapse and cosmology
