Rett etter at jeg meldte meg som doktorgradsstudent ved Cambridge University i 1964, møtte jeg en medstudent, to år foran meg i studiene, som var ustø på beina og snakket med store vanskeligheter. Dette var Stephen Hawking. Han hadde nylig fått diagnosen en degenerativ sykdom, og man trodde at han kanskje ikke overlevde lenge nok til og med å fullføre doktorgraden. Men han levde i en alder av 76 år, og gikk bort 14. mars 2018.
Det var virkelig forbausende. Astronomer er vant til stort antall. Men få tall kan være like store som oddsen jeg hadde gitt for å være vitne til denne levetiden for prestasjoner den gang. Selv bare overlevelse ville vært et medisinsk vidunder, men selvfølgelig overlevde han ikke bare. Han ble en av de mest kjente forskerne i verden - hyllet som en verdensledende forsker innen matematisk fysikk, for sine bestselgende bøker og for sin fantastiske triumf over motgang.
Kanskje overraskende var Hawking heller avslappet som bachelorstudent ved Oxford University. Likevel skaffet glansen ham en første klasse i fysikk, og han fortsatte en forskerkarriere ved University of Cambridge. I løpet av få år etter sykdommens begynnelse var han rullestolbundet, og talen hans var en utydelig skurk som bare kunne tolkes av dem som kjente ham. På andre måter hadde formuen foretrukket ham. Han giftet seg med en familievenn, Jane Wilde, som ga et støttende hjemmeliv for ham og deres tre barn.
**********
1960-tallet var en spennende periode innen astronomi og kosmologi. Dette var tiåret da det begynte å komme bevis for sorte hull og Big Bang. I Cambridge fokuserte Hawking på de nye matematiske konseptene som ble utviklet av den matematiske fysikeren Roger Penrose, deretter ved University College London, som startet en renessanse i studiet av Einsteins teori om generell relativitet.
Ved å bruke disse teknikkene, Hawking regnet ut at universet må ha kommet fra en "singularitet" - et punkt der alle fysiske lover brytes sammen. Han innså også at området for et svart hulls hendelseshorisont - et punkt der ingenting kan slippe ut - aldri kunne reduseres. I de påfølgende tiårene har den observasjonsstøtten til disse ideene styrket seg - mest spektakulært med kunngjøringen fra 2016 om påvisning av gravitasjonsbølger fra kolliderende sorte hull.
Hawking ved University of Cambridge (Lwp Kommunikáció / Flickr, CC BY-SA) Hawking ble valgt til Royal Society, Storbritannias viktigste vitenskapelige akademi, i en eksepsjonell tidlig alder av 32. Han var da så skrøpelig at de fleste av oss mistenkte at han ikke kunne skalere ytterligere høyder. Men for Hawking var dette fortsatt bare begynnelsen.
Han jobbet i samme bygning som jeg. Jeg ville ofte dyttet rullestolen hans inn på kontoret hans, og han ba meg åpne en abstrakt bok om kvanteteori - atomenes vitenskap, ikke et tema som hittil hadde interessert ham. Han satt i timevis ubesværet - han klarte ikke engang å snu sidene uten hjelp. Jeg husker at jeg lurte på hva som gikk gjennom tankene hans, og om kreftene hans sviktet. Men i løpet av et år kom han med sin beste ide noensinne - innkapslet i en ligning som han sa han ville ha på minnesteinen.
**********
De store fremskrittene innen vitenskapen innebærer generelt å oppdage en kobling mellom fenomener som hittil virket konseptuelt uten sammenheng. Hawkings "eureka-øyeblikk" avslørte en dyp og uventet kobling mellom tyngdekraft og kvanteteori: Han spådde at svarte hull ikke ville være helt svarte, men ville utstråle energi på en karakteristisk måte.
Denne strålingen er bare betydelig for sorte hull som er mye mindre massiv enn stjerner - og ingen av disse er funnet. Imidlertid hadde "Hawking-stråling" veldig dype implikasjoner for matematisk fysikk - faktisk en av hovedresultatene i et teoretisk rammeverk for partikkelfysikk kalt strengteori har vært å bekrefte ideen hans.
Faktisk sa strengteoretikeren Andrew Strominger fra Harvard University (som Hawking nylig samarbeidet med) at dette papiret hadde forårsaket "flere søvnløse netter blant teoretiske fysikere enn noe papir i historien." Det viktigste spørsmålet er om informasjon som tilsynelatende går tapt når gjenstander faller i et svart hull er i prinsippet utvinnbart fra strålingen når det fordamper. Hvis ikke, bryter dette et dypt trodd prinsipp om generell fysikk. Hawking trodde opprinnelig slik informasjon var tapt, men ombestemte seg senere.
Hawking fortsatte å søke nye koblinger mellom det veldig store (kosmos) og det veldig lille (atomer og kvante teori) og få dypere innsikt i begynnelsen av universet vårt - å ta opp spørsmål som "var vår store smell den eneste?" Han hadde en bemerkelsesverdig evne til å finne ut av ting i hodet. Men han jobbet også med studenter og kolleger som ville skrive formler på en tavle - han ville stirre på det, si om han var enig og kanskje foreslå hva som skulle komme videre.
Han var spesielt innflytelsesrik i sine bidrag til “kosmisk inflasjon” - en teori som mange mener beskriver de ultra-tidlige fasene i vårt ekspanderende univers. Et sentralt spørsmål er å forstå de primordiale frøene som til slutt utvikler seg til galakser. Hawking foreslo (som uavhengig av den russiske teoretikeren Viatcheslav Mukhanov) at dette var "kvantesvingninger" (midlertidige endringer i energimengden i et punkt i rommet) - noe som er analogt med de som var involvert i "Hawking-stråling" fra sorte hull.
Han tok videre ytterligere skritt mot å knytte sammen de to store teoriene om det 20. århundrets fysikk: kvante teorien i mikrobølgeovn og Einsteins teori om tyngdekraft og rom-tid.
**********
I 1987 fikk Hawking lungebetennelse. Han måtte gjennomgå en trakeotomi, som fjernet til og med de begrensede talekreftene han da hadde. Det hadde gått mer enn ti år siden han kunne skrive, eller til og med bruke et tastatur. Uten tale var den eneste måten han kunne kommunisere på ved å rette blikket mot en av alfabetets bokstaver på et stort brett foran ham.
Men han ble reddet av teknologi. Han hadde fremdeles bruken av den ene hånden; og en datamaskin, kontrollert av en enkelt spak, tillot ham å uttale setninger. Disse ble deretter avkreftet av en talesynthesizer, med den androidale amerikanske aksenten som deretter ble hans varemerke.
Foredragene hans var selvfølgelig forhåndsforberedt, men samtale forble en kamp. Hvert ord involverte flere trykk på spaken, så selv en setning tok flere minutter å konstruere. Han lærte å økonomisere med ord. Kommentarene hans var aforistiske eller orakulære, men ofte tilført vidd. I de senere årene ble han for svak til å kontrollere denne maskinen effektivt, selv via ansiktsmuskler eller øyebevegelser, og kommunikasjonen hans - til hans enorme frustrasjon - ble enda tregere.
Hawking in zero gravity (NASA) På tidspunktet for trakeotomi-operasjonen hans hadde han et grovt utkast til en bok, som han håpet ville beskrive ideene sine for et bredt lesertall og tjene noe for sine to eldste barn, som da var i college alder. Da han ble frisk av lungebetennelse, gjenopptok han arbeidet med hjelp av en redaktør. Da den amerikanske utgaven av A Brief History of Time dukket opp, gjorde skriverne noen feil (et bilde var opp ned), og forlagene prøvde å minne om aksjen. Til deres forbauselse var alle eksemplarer allerede solgt. Dette var den første boken som boka var bestemt til å ha kjørt suksess, og nådde millioner av mennesker over hele verden.
Og han ble raskt noe av en kultfigur, med på populære TV-serier fra Simpsons til The Big Bang Theory. Dette var sannsynligvis fordi konseptet med et fengslet sinn som vandrer rundt i kosmos tydelig grep tak i folks fantasi. Hvis han hadde oppnådd lik utmerkelse i, for eksempel, genetikk i stedet for kosmologi, ville sannsynligvis ikke hans triumf oppnådd den samme resonansen med et verdensomspennende publikum.
Som vist i spillefilmen The Theory of Everything, som forteller den menneskelige historien bak hans kamp, var Hawking langt fra å være den arketype uverdige eller nerdiske forskeren. Hans personlighet forble utrolig uventet av frustrasjoner og handikap. Han hadde robust sunn fornuft, og var klar til å uttrykke kraftige politiske meninger.
Imidlertid var en ulempe med hans ikoniske status at kommentarene hans vakte overdreven oppmerksomhet selv om temaer der han ikke hadde noen spesiell ekspertise - for eksempel filosofi eller farene fra romvesener eller fra intelligente maskiner. Og han var noen ganger involvert i mediebegivenheter der hans "manus" ble skrevet av promotørene av årsaker som han kan ha vært ambivalent.
Helt til slutt ble Hawkings liv formet av tragedien som rammet ham da han bare var 22 år. Selv sa han at alt som skjedde siden den gang var en bonus. Og hvilken seier livet hans har vært. Hans navn vil leve i vitenskapens annaler, og millioner har fått sine kosmiske horisonter utvidet av hans bestselgende bøker. Han har også inspirert millioner av et unikt eksempel på prestasjoner mot alle odds - en manifestasjon av fantastisk viljestyrke og besluttsomhet.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation.
Martin Rees, emeritusprofessor i kosmologi og astrofysikk, University of Cambridge
