Stephen Hawking

Vamos explicar quem foi Stephen Hawking, quais foram suas principais contribuições para a física teórica e como lutou durante toda a sua vida contra a paralisia gradual do seu corpo.

Quem foi Stephen Hawking?

Stephen Hawking foi um físico teórico e astrofísico britânico, muito conhecido por sua participação nos debates científicos e filosóficos do final do século XX, bem como por seu importante papel como divulgador da ciência. É considerado uma das grandes mentes científicas do século XX, ao lado de personalidades como Marie Curie (1867-1934) e Albert Einstein (1879-1955).

O brilhantismo da mente de Hawking contrastou durante toda a sua vida com a paralisia gradual de seu corpo, vítima de uma doença degenerativa que lhe foi diagnosticada aos 21 anos. Foi a pessoa mais longeva da história a sofrer da doença, contra a qual lutou durante 55 anos.

As contribuições de Hawking para o campo da física teórica se concentraram nos buracos negros e nas singularidades do espaço-tempo, bem como na compreensão do universo a partir das teorias da relatividade de Einstein e da mecânica quântica iniciada por Max Planck (1858–1947). Seu pensamento científico não só foi destaque nas revistas especializadas da época, mas também foi oferecido ao público em geral em vários livros de grande circulação, que foram notórios sucessos de vendas.

Hawking também recebeu inúmeros prêmios científicos e acadêmicos nacionais e internacionais durante sua vida, além de ser uma referência comum na cultura de massa. Sua figura aparece em várias obras de ficção, filmes, documentários e até desenhos animados transmitidos pela televisão.

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Nascimento e juventude de Stephen Hawking

Stephen Hawking nasceu em 8 de janeiro de 1942 em Oxford, Inglaterra, em plena Segunda Guerra Mundial. Seus pais, Isobel Hawking e o biólogo Frank Hawking, fugiram de Londres após um bombardeio da Luftwaffe alemã, buscando um ambiente mais seguro para ter seu primeiro filho. Depois que o pequeno Stephen nasceu, voltaram para sua cidade natal, onde Frank dirigia a unidade de parasitologia do Instituto Nacional de Pesquisa Médica.

Stephen foi o primeiro de vários irmãos: Philippa, Mary e um irmão adotivo, Edward, que cresceram em St Albans, Hertfordshire. Sua casa era grande, fria e desleixada, repleta de livros e materiais de pesquisa de Frank, que frequentemente se ausentava por longos períodos em viagens de trabalho à África.

A educação de Stephen começou na escola local de St Albans, embora seu pai desejasse matriculá-lo na Westminster School, uma escola de prestígio. Mas a família não tinha condições de pagar por essa educação e Stephen era doente, propenso a febres, por isso frequentemente faltava às aulas e não foi considerado para uma bolsa de estudos.

Stephen cresceu com um grande grupo de amigos com os quais nutria sua mente naturalmente curiosa: juntos, faziam fogos de artifício caseiros, inventavam jogos de tabuleiro e compartilhavam histórias e revistas sobre fenômenos paranormais. Mesmo naquela época, Stephen parecia determinado a compreender como funcionavam as leis fundamentais da existência.

Na adolescência, Stephen demonstrou interesse em estudar matemática, o que seu pai não considerou promissor. Na visão dele, o futuro de um graduado em matemática não poderia ser outro senão lecionar em algum instituto. Além disso, a Universidade de Oxford não oferecia ensino de matemática na época, então Frank conseguiu persuadir o filho a se interessar por química e física.

Em 1959, enquanto sua família estava na Índia, Stephen ficou na casa de amigos para fazer os exames de admissão à universidade. Tanto seu pai quanto seu tutor na escola o consideravam um aluno mediano, não muito dedicado, portanto, nenhum deles esperava que os resultados fossem os que foram: Stephen não só tirou notas excelentes, como também deslumbrou os entrevistadores de Oxford com seu intelecto e conhecimento. Naquele mesmo ano, foi admitido na universidade e recebeu uma bolsa de estudos.

Segundo o que o próprio Stephen Hawking contou aos seus biógrafos, um dos eventos mais marcantes de sua juventude ocorreu aos 15 anos, quando leu em uma revista que o universo se encontrava em expansão. Essa ideia o perturbou enormemente, pois significava que o universo poderia estar praticamente vazio. A partir de então, começou a se interessar mais pela natureza do cosmos e pela possibilidade distante de um dia vir a entender a natureza do universo.

Os anos em Oxford

Aos dezessete anos, Stephen Hawking entrou na Universidade de Oxford, onde se matriculou em ciências naturais, com ênfase em física. Lá, ele descobriu seu interesse pela termodinâmica, relatividade e mecânica quântica. E, embora fosse um bom aluno, não se destacava academicamente em relação aos demais: era popular e admirado por sua inteligência. Tinha cabelos compridos e era animado, de espírito livre.

À medida que sua faculdade se aproximava do fim, Stephen descobria que estava interessado em física teórica. Tinha a esperança de encontrar respostas para suas grandes perguntas de infância sobre o universo. No verão, participou de um curso com Jayant Narlikar (1938–), um dos principais alunos da pós-graduação do mais renomado astrônomo britânico da época, Fred Hoyle (1915–2001), e decidiu que faria um doutorado na Universidade de Cambridge, onde Hoyle lecionava.

Antes, porém, tinha que se formar em Oxford, e tinha que fazer isso com distinção suficiente. Seus exames finais estavam longe de ser brilhantes (estava no limite entre o primeiro e o segundo lugar dos alunos), então teve que se submeter ao exame oral. Nesta entrevista com o júri, foi questionado sobre seus planos, ao que Stephen respondeu: “Se eu obtiver o primeiro lugar, irei para Cambridge. Se eu obtiver o segundo, ficarei em Oxford. Então, espero conseguir o primeiro lugar”.

E foi isso que o júri fez. Seu professor de física, Robert Berman, disse ao New York Times em uma entrevista que o júri “foi inteligente o suficiente para perceber que estava falando com alguém muito mais inteligente do que muitos deles”. Stephen se formou em Oxford em 1962 e começou seu doutorado no mesmo ano, no Trinity College, Universidade de Cambridge.

Cambridge e o primeiro amor

Antes de entrar em Cambridge, onde esperava realizar seus sonhos profissionais, Stephen viajou com um amigo para o Irã, onde passou por momentos difíceis. Teve problemas estomacais, febres e uma fraqueza física que ia aumentando, e que seus amigos já estavam observando desde o verão anterior. Estava mais atrapalhado, menos coordenado. Mas não dava muita atenção a isso.

Em Cambridge, as coisas não saíram como Stephen desejava inicialmente. Fred Hoyle era uma estrela internacional e sua agenda de tutorias estava cheia, então Stephen foi designado para Dennis Sciama, um físico de menor destaque. Apesar de este fato ter sido uma decepção para ele, Sciama se mostrou um orientador de tese comprometido, acessível e amigável.

Contudo, tanto Sciama quanto Hoyle eram defensores da teoria do universo estacionário, ou seja, não deram atenção à expansão do cosmos em seus estudos, ainda que a reconhecessem. Para eles, não era necessário que existisse uma origem de tudo, ou seja, um “big bang”. E foi exatamente isso que Stephen se propôs a descobrir, apesar do fato de que a cosmologia, uma disciplina ainda recente, era vista com desconfiança pela comunidade científica da época.

Apesar das recomendações do seu orientador para que se concentrasse em astrofísica, Stephen optou por estudar a relatividade einsteiniana. Para tanto, era necessário ter uma base muito mais sólida em matemática do que tinha, e ele se arrependeu de ter dado ouvidos ao conselho do pai sobre o assunto. Foi necessário, então, frequentar aulas de matemática no King's College de Londres, onde o físico e matemático Hermann Bondi (1919–2005) estava ministrando um curso sobre relatividade geral.

Em janeiro de 1963, em uma festa de Ano Novo, Stephen conheceu Jane Wilde e se apaixonou por ela. Ele a convidou para sua festa de aniversário no dia 8 do mesmo mês, sem saber que seria sua esposa durante grande parte da sua vida e que teriam três filhos: Robert, Lucy e Tim.

O diagnóstico

No final de 1962, antes de conhecer seu primeiro amor, Stephen percebeu que a fraqueza em seu corpo estava piorando. Começou a tropeçar com frequência e a fazer as coisas com mais esforço. Então, seu pai o convenceu a ir ao médico, que o encaminhou ao hospital para uma série de exames.

Aos 21 anos, Stephen Hawking foi diagnosticado com esclerose lateral amiotrófica (ELA), uma doença degenerativa congênita, que gradualmente progrediria até paralisá-lo e matá-lo. Os médicos o informaram que não havia cura ou tratamento e deram-lhe uma expectativa de vida de dois a três anos.

Aquela notícia mergulhou Stephen em uma profunda depressão. Além de seus estudos de doutorado, seu relacionamento com Jane Wilde estava apenas começando, e esse diagnóstico ameaçava deixá-lo sem ambos. Mas, à medida que seu corpo ficava mais fraco, as opiniões e a determinação de Stephen se tornavam mais intensas. O relacionamento amoroso continuou, assim como os estudos de doutorado.

Contra todas as probabilidades, Stephen voltou para Cambridge e retomou seus estudos. Preferiu falar muito pouco sobre sua doença, que estava se tornando cada vez mais evidente, e se contentou com o fato de que, embora seu corpo se paralisaria, sua mente permaneceria intacta e ele poderia continuar seus estudos sem maiores inconvenientes. Então, começou a procurar um tema para sua tese de doutorado, que concluiu em 1965, aos 24 anos de idade.

Intitulada Propriedades dos Universos em Expansão (Properties of Expanding Universes), trata-se de uma revisão das consequências da expansão do universo em relação a certas considerações físicas, como a teoria gravitacional de Hoyle-Narlikar, que seria refutada, ou à formação do que Stephen chamou de singularidades: um de seus principais campos de estudo ao longo da vida.

Hawking recebeu seu diploma de doutorado em 1966, um ano após seu casamento com Jane Wilde. No mesmo ano, ganhou o prestigioso Prêmio Adams por seu ensaio Singularidades e a Geometria do espaço-tempo (Singularities and the Geometry of Space-Time).

Uma corrida contra o tempo

Com a certeza de que morreria em breve, Hawking se dedicou de corpo e alma aos seus estudos de cosmologia. Em 1968, foi aceito no Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge e começou a trabalhar com o matemático Roger Penrose (1931–) em singularidades e modelos matemáticos para o espaço-tempo.

Em 1968, foi aceito no Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge e começou a trabalhar com o matemático Roger Penrose (1931-) em singularidades e modelos matemáticos para o espaço-tempo. Hawking e Penrose formularam um modelo matemático a partir da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein e, com isso, foi possível, em 1970, provar o primeiro dos teoremas de singularidade de Hawking. Isto provou que as singularidades não são, como se acreditava, eventos fortuitos e curiosidades matemáticas.

Os estudos de Hawking se concentraram então nos buracos negros e no Big Bang. Em 1971, defendeu a existência, logo após a criação do universo, de objetos de massa gigantesca, do tamanho de um próton, os quais chamou de “buracos negros primordiais”. Um aspecto interessante sobre esses objetos é que eles devem ser pensados ao mesmo tempo a partir das leis da relatividade, que são inerentes a grandes objetos celestes, e a partir das leis da mecânica quântica, dado seu tamanho minúsculo.

Esses foram alguns de seus anos mais frutíferos profissionalmente. Em 1973, ele publicou seu primeiro livro técnico sobre o assunto, intitulado A Estrutura do Espaço-Tempo em Grande Escala (The Large Scale Structure of Space-Time), em colaboração com o cosmólogo sul-africano George F. R. Ellis (1939–).

Da mesma forma, em 1974, depois de visitar os cientistas soviéticos Yakov Zeldóvich (1914–1987) e Alekséi Starobinski (1948–) em Moscou, defendeu a possibilidade de que, tal como previsto pelo modelo de indeterminação da mecânica quântica, os buracos negros emitem partículas subatômicas na forma de radiação, até que finalmente esgotem suas reservas de energia e sofram uma explosão. Isso representou um grande avanço no delineamento teórico dos buracos negros, fenômenos sobre os quais se pensava que nada poderia chegar a ser conhecido.

Hawking formulou as quatro leis da termodinâmica dos buracos negros naquele ano, um trabalho que proporcionou uma importante ligação entre a relatividade, a física quântica e a termodinâmica tradicional. Isso lhe rendeu um convite para entrar na Royal Society em 1974, da qual se tornou um dos membros mais jovens, e um convite para o California Institute of Technology (Caltech), um lugar que ele continuou a visitar um mês por ano pelo resto de sua vida.

A emissão de partículas de buracos negros é hoje conhecida como “Radiação Hawking”, em homenagem a Stephen Hawking, que formulou o modelo para sua compreensão em 1974. Este fenômeno consiste em um padrão de “evaporação” dos buracos negros, que perdem massa e energia rotacional até se dissiparem. Esta forma de radiação não foi detectada empiricamente, muito embora dispositivos tecnológicos sofisticados, como o telescópio espacial Fermi (lançado ao espaço pela NASA em 2008) e o Grande Colisor de Hádrons do CERN, estejam dedicados a ela.

Ao longo da década de 1970, Hawking teve grandes sucessos profissionais, mas também grandes perdas de autonomia corporal. Parou de caminhar, teve que começar a se locomover em uma cadeira de rodas e começou a precisar cada vez mais da ajuda da esposa, que logo se tornou sua enfermeira também. Isso, juntamente com o nascimento de seus dois primeiros filhos em 1967 e 1970, teve um grande impacto em sua vida conjugal.

A década de 1980

A década de 1980 trouxe novas descobertas e novos desafios para Hawking, que já havia ultrapassado em quase vinte anos a expectativa de vida que os médicos inicialmente tinham lhe dado. Seu caso médico era claramente excepcional.

Em 1979, nasceu seu terceiro e último filho, Timothy, e começou a série de importantes prêmios: recebeu a Medalha Albert Einstein e a Universidade de Cambridge lhe ofereceu o título de Professor Lucasiano de Matemática, um cargo ocupado em 1663 por Isaac Newton.

Em 1982, recebeu o Prêmio da Ordem Imperial Britânica. No ano seguinte, em colaboração com James Hartle, desenvolveu um modelo topológico do Universo, conhecido como estado Hartle-Hawking, segundo o qual os limites do Universo no espaço-tempo são inalcançáveis. Sua carreira científica não deixou nada a desejar à dos professores que ele admirava quando jovem em Oxford.

Em 1988, veio seu primeiro grande sucesso editorial internacional: Uma Breve História do Tempo: do Big Bang aos Buracos Negros (A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes). Um livro de divulgação científica sobre cosmologia que rapidamente se tornou um best-seller.

Por outro lado, a doença de Stephen também não o havia detido. Sua paralisia estava cada vez mais avançada, a ponto de ele ter perdido a capacidade de manipular utensílios e sua capacidade de falar era tão precária que mal se podia entender suas palavras. Para se mover, precisou de uma cadeira de rodas elétrica, que apenas com um dedo ele podia controlar a direção.

Tudo piorou por volta de 1985, quando a paralisia progrediu tanto que precisou fazer uma traqueotomia para poder respirar. Tal procedimento danificou suas cordas vocais para sempre e obrigou Stephen a usar outros métodos de comunicação. Inicialmente, esse método consistia em um assistente que segurava um alfabeto e passava o dedo sobre as letras, para que Hawking levantasse as sobrancelhas quando chegasse à letra correta. Esse era um método lento e tortuoso que não só dificultava uma simples conversa, mas também tornava impossível escrever um artigo científico.

A solução foi encontrada por meio da tecnologia. Um computador foi adaptado à sua cadeira de rodas, no qual ele podia digitar pressionando um único botão com o dedo, e a mensagem era exibida em uma tela. No entanto, com o passar dos anos, até mesmo essa solução se mostrou insuficiente e teve de ser adaptada a novas ideias, como um sensor na bochecha, para que as mensagens escritas pudessem ser transmitidas por meio de movimentos faciais. Isto foi realizado por cientistas da Intel e implementado em 2009.

Muito antes disso, porém, adaptaram também um dispositivo de som ao computador em sua cadeira, que era capaz de reconhecer as mensagens escritas de Stephen e formular a mensagem em uma voz robótica. Isso parece tê-lo agradado muito, pois ele nunca aceitou a substituição da voz sintética por uma mais parecida com a humana. Apesar de sua condição, Hawking mantinha intactos seu senso de humor e seu desejo de continuar trabalhando.

E assim, os reconhecimentos continuaram chegando: em 1986, Hawking tornou-se membro da Pontifícia Academia de Ciências. Em 1987, recebeu o Prêmio Dirac de Física e, em 1988, o Prêmio Wolf de Física. Em 1989, recebeu o Prêmio Príncipe das Astúrias.

Os problemas familiares

Stephen precisava da presença de uma enfermeira 24 horas por dia. Além disso, havia uma intensa agenda de apresentações, palestras e aparições na imprensa, uma vez que Stephen não era apenas um cientista bem-sucedido, ele havia se tornado uma celebridade.

Sua esposa Jane acabou se apaixonando por outro: o homem que mais tarde se tornou seu marido, Jonathan Hellyer Jones. Triste, porém com sua própria morte no horizonte imediato, Hawking se mostrou compreensivo e até concordou em deixar o novo amor de sua esposa morar com eles. Dessa forma, ele acreditava que alguém cuidaria de sua esposa e filhos após a sua morte.

Mas, Stephen ainda tinha um longo caminho a percorrer e, no final da década de 1980, se apaixonou por sua enfermeira e que foi segunda esposa, Elaine Mason. Por um tempo, os dois casais viveram juntos de forma mais ou menos respeitosa. Então, em 1990, Jane e Stephen se separaram.

Cinco anos depois, o divórcio foi oficializado e Hawking se casou com sua ex-enfermeira, com quem já tinha tido um relacionamento conturbado. Os filhos de Stephen não aprovaram a união, chamando Mason de “monstro” ou “pesadelo”, e a acusaram de abusar física e psicologicamente do pai, além de isolá-lo de todos os seus afetos.

Apesar de Hawking nunca ter testemunhado e negado essas acusações, seu amigo e colaborador, o físico e matemático norte-americano Leonard Mlodinow (1954–), garante tê-lo encontrado em certa ocasião com o lábio machucado e um olho roxo.

Por fim, em meados da década de 1990, Hawking e sua primeira esposa, Jane, fizeram as pazes. Embora estivessem formalmente separados, apareciam publicamente como amigos e exibiam sua reconciliação.

Os últimos anos de Stephen Hawking

O século XXI trouxe novas experiências e novos prêmios para Hawking. Em 2006, recebeu a Medalha Copley da Royal Society e, em 2009, a Medalha Presidencial da Liberdade dos Estados Unidos. Em 2007, também foi convidado a experimentar a gravidade zero em um voo de treinamento para astronautas.

Nessa época, já havia publicado novas obras científicas populares, como O Universo numa Casca de Noz (The Universe in a Nutshell, 2001), Os Gênios da Ciência: Sobre os Ombros de Gigantes (On The Shoulders of Giants: The Great Works of Physics and Astronomy, 2002), Uma Breve História do Tempo (A Briefer History of Time, 2005), Deus Criou os Inteiros: as Descobertas Matemáticas que Mudaram a História (God Created the Integers: The Mathematical Breakthroughs That Changed History, 2005).

Seu corpo, no entanto, estava finalmente perdendo uma batalha travada por 55 anos, muito mais do que os 2 ou 3 anos de expectativa de vida que os médicos haviam lhe dado. Quase totalmente paralisado, seu único método de comunicação com o mundo exterior era sua cadeira de rodas, aprimorada por cientistas da computação da Caltech e equipada com um sensor ocular que lhe permitia formular as mensagens que sua voz robótica habitual pronunciava instantaneamente. Recebeu a versão mais recente e sofisticada de sua cadeira da Intel em 2014.

Mesmo assim, em seus últimos anos, começou a ter dificuldade para respirar. Teve que ser hospitalizado com frequência e colocado em um respirador. Em 14 de março de 2018, aos 76 anos de idade, Stephen Hawking faleceu devido a complicações decorrentes de sua longa doença.

Seu funeral foi realizado em 31 de março na Igreja de Santa Maria, a Grande, em Cambridge. Seu corpo foi cremado e suas cinzas enterradas na Abadia de Westminster, ao lado de Isaac Newton (1643–1727) e Charles Darwin (1809–1882). Meses depois, foi publicado postumamente seu último livro, Brief Answers to the Big Questions (Breves respostas para Grandes Questões, 2018), no qual ele finalmente ofereceu sua resposta às perguntas que, quando criança, o levaram a estudar o universo.

Frases mais famosas de Stephen Hawking

Além dos muitos livros, artigos e tratados que Stephen Hawking escreveu, uma coleção de citações e declarações continua viva após sua morte sobre assuntos diversos que vão desde a cosmologia e a natureza do universo até o ateísmo e a visão particular de Hawking sobre a vida. A seguir, algumas das suas citações mais famosas:

• “Somos apenas uma raça avançada de macacos em um planeta menor de uma estrela comum. Mas podemos entender o Universo, o que nos torna muito especiais.”
•  “Não existe uma imagem única da realidade.”
•  “Acredito que a vida extraterrestre é bem comum no Universo, embora a vida inteligente não seja tão comum. Alguns dizem que ainda não apareceu na Terra.”
•  “O passado, assim como o futuro, é indefinido e existe apenas como um espectro de possibilidades.”
•  “Acho que a explicação mais simples é que Deus não existe. Ninguém criou o Universo e ninguém dirige os nossos destinos. Isto me leva a perceber que provavelmente não há céu nem vida após a morte. Temos esta vida para apreciar a grandeza do Universo e, por isso, sinto-me profundamente grato.”
•  “Mesmo as pessoas que dizem que tudo está predestinado e que não podemos fazer nada para mudar o nosso destino, continuam olhando para os dois lados antes de atravessar a rua.”
•  “Vivo com a perspectiva de uma morte prematura há 49 anos. Não tenho medo de morrer, mas também não tenho pressa.”
•  “A cruz da minha celebridade é que não posso ir a lugar algum sem ser reconhecido. Não basta colocar óculos escuros e uma peruca. A cadeira de rodas me denuncia.”
•  “Para a espécie humana, é importante se expandir no espaço para manter a sobrevivência da espécie. A vida na Terra está correndo cada vez mais o risco de ser exterminada por um desastre.”
•  “Como pessoa com uma grave deficiência, poder pagar para que me cuidem e trabalhar é crucial; adquirir bens não é. Eu não saberia o que fazer com um cavalo de corrida ou uma Ferrari, mesmo que pudesse tê-los.”
•  "Se os extraterrestres nos visitarem um dia, acho que o resultado será semelhante ao de quando Cristóvão Colombo desembarcou na América, não será um resultado positivo para os nativos.”
• “A espécie humana precisa de desafios intelectuais. Deve ser muito chato ser Deus e não ter nada para descobrir.”

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Referências

• BBC News Mundo. (2018). “Stephen Hawking, el físico británico que revolucionó nuestra manera de entender el universo”. https://www.bbc.com/
• Ferguson, K. (2011). Stephen Hawking: A life well lived. Random House.
• Forssman, A. (2019). “El legado científico de Stephen Hawking”. National Geographic España. https://www.nationalgeographic.com.es/
• The Encyclopaedia Britannica. (2023). Stephen Hawking. https://www.britannica.com/