Stephen Hawking

Te explicamos quién fue Stephen Hawking, cuáles fueron sus principales aportes a la física teórica y cómo luchó durante toda su vida contra la parálisis paulatina de su cuerpo.

¿Quién fue Stephen Hawking?

Stephen Hawking fue un físico teórico y astrofísico británico, muy conocido por su participación en los debates científicos y filosóficos de finales del siglo XX, así como por su importante rol de divulgador científico. Se le considera una de las grandes mentes científicas del siglo XX, junto a personalidades como Marie Curie (1867-1934) o Albert Einstein (1879-1955). 

La brillantez de la mente de Hawking contrastó a lo largo de su vida con la paulatina paralización que su cuerpo iba sufriendo, víctima de una enfermedad degenerativa que le fue diagnosticada a los 21 años de edad. Ha sido la persona más longeva de la historia en padecer esta enfermedad, con la que batalló durante 55 años.

Los aportes de Hawking en el campo de la física teórica se centraron en los agujeros negros y singularidades del espacio-tiempo, así como la comprensión del universo a partir tanto de las teorías de la relatividad de Einstein como de la mecánica cuántica iniciada por Max Planck (1858-1947). Su pensamiento científico no solo ocupó un lugar destacado en las publicaciones especializadas de la época, sino que se ofreció al público general en varios libros de divulgación, que tuvieron un notorio éxito de ventas.

Similarmente, Hawking recibió en vida numerosos premios científicos y académicos, tanto nacionales como internacionales, y fue también una referencia común dentro de la cultura de masas. Su figura aparece en diferentes obras de ficción, largometrajes, documentales e incluso caricaturas transmitidas por televisión.

• Ver también: Artículo de divulgación

Nacimiento y juventud de Stephen Hawking

Stephen Hawking nació el 8 de enero de 1942 en Oxford, Inglaterra, en plena Segunda Guerra Mundial. Sus padres, Isobel Hawking y el biólogo Frank Hawking, habían huido de Londres tras un bombardeo de la Luftwaffe alemana, buscando un entorno más seguro para tener a su primogénito. Una vez nacido el pequeño Stephen, regresaron a su ciudad de origen, donde Frank dirigía la unidad de parasitología del Instituto Nacional de Investigación Médica.

Stephen fue el primero de varios hermanos: Philippa, Mary y un hermano adoptado, Edward, quienes se criaron en St. Albans, Hertfordshire. Su casa era grande, fría y descuidada, repleta de los libros y materiales de investigación de Frank, quien solía ausentarse durante temporadas enteras en sus viajes de trabajo a África.

La educación de Stephen comenzó en la escuela local de St. Albans, a pesar de que su padre aspiraba a inscribirlo en Westminster School, una escuela de prestigio. Pero la familia no podía pagar una educación de semejante categoría y Stephen era enfermizo, propenso a las fiebres, por lo que a menudo perdía clases y no fue considerado para una beca de estudios.

Stephen se crió en medio de un nutrido grupo de amigos con los que alimentaba su mente naturalmente curiosa: juntos fabricaban fuegos artificiales caseros, inventaban juegos de mesa y compartían historias y revistas sobre fenómenos paranormales. Ya entonces Stephen parecía determinado a buscar comprender cómo operaban las leyes fundamentales de la existencia.

Una vez llegada la adolescencia, Stephen manifestó su interés por estudiar matemáticas, algo que a su padre le resultaba muy poco prometedor. A su modo de ver, el futuro de un graduado de matemáticas no podía ser otra cosa que dar clases en algún instituto. Además, en la Universidad de Oxford no se impartía en ese entonces la carrera de matemáticas, de modo que Frank logró convencer a su hijo de interesarse en la química y la física.

En 1959, mientras su familia estaba de viaje en India, Stephen se quedó en casa de unos amigos para rendir los exámenes de ingreso a la universidad. Tanto su padre como su tutor en el colegio lo consideraban un alumno promedio, no demasiado aplicado, por lo que ninguno esperaba que los resultados fueran los que fueron: Stephen no solo obtuvo excelentes calificaciones, sino que deslumbró con su intelecto y conocimiento a los entrevistadores de Oxford. Ese mismo año le fue concedido el ingreso a la universidad y se le otorgó una beca universitaria.

Según el propio Stephen Hawking contó a sus biógrafos, uno de los eventos más determinantes de su juventud ocurrió a los quince años de edad, cuando leyó en una revista que el universo se encuentra en expansión. Esa idea lo perturbó enormemente, pues significaba que el universo podría quedarse prácticamente vacío. A partir de entonces comenzó a interesarse más en la naturaleza del cosmos y en la posibilidad lejana de que, algún día, pudiera llegar a comprender la naturaleza del universo.

Los años en Oxford

A los diecisiete años de edad, Stephen Hawking entró a la Universidad de Oxford, donde se matriculó en ciencias naturales, enfocadas en la física. Allí descubrió su interés en la termodinámica, la relatividad y la mecánica cuántica. Y aunque fue un buen estudiante, tampoco destacó académicamente por encima del resto: era popular, eso sí, y admirado por su ingenio. Llevaba el cabello largo y era vivaz, de espíritu libre.

Conforme su carrera llegaba a término, Stephen descubrió que le interesaba la física teórica. Tenía la esperanza de hallar respuesta a las grandes preguntas de su infancia respecto al universo. En el verano tomó un curso con Jayant Narlikar (1938-), uno de los más destacados estudiantes de posgrado del astrónomo británico más reconocido del momento, Fred Hoyle (1915-2001), y decidió que haría un doctorado en la universidad de Cambridge, donde Hoyle enseñaba.

Antes, sin embargo, debía graduarse de Oxford, y debía hacerlo con los suficientes méritos. Sus exámenes finales no fueron para nada brillantes (quedó en el límite entre el primer y segundo rango de estudiantes), así que debió enfrentar la examinación oral. En esa entrevista con el jurado, le consultaron respecto a sus planes, a lo que Stephen replicó: “Si me otorgan un primer rango, iré a Cambridge. Si me otorgan un segundo rango, me quedaré en Oxford. Así que espero que me otorguen un primer rango”.

Y así lo hizo el jurado. Su tutor de física, Robert Berman, afirmó en una entrevista al New York Times que el jurado “era lo bastante inteligente como para darse cuenta de que hablaban con alguien mucho más inteligente que muchos ellos”. Stephen se graduó en Oxford en 1962 y comenzó ese año sus estudios doctorales en el Trinity College de la Universidad de Cambridge.

Cambridge y el primer amor

Antes de ingresar a Cambridge, donde esperaba cumplir sus sueños profesionales, Stephen se fue con un amigo de viaje a Irán, donde la pasó bastante mal. Tuvo problemas estomacales, fiebres y una creciente debilidad física que sus amigos habían comenzado a notar el verano anterior. Estaba más torpe, menos coordinado. Pero no le prestó demasiada atención a eso.

En Cambridge, las cosas no salieron como Stephen inicialmente deseaba. Fred Hoyle era una estrella internacional y su agenda de tutorados estaba repleta, así que a Stephen le asignaron a Denis Sciama, un físico de menor importancia. A pesar de que esto le causó una decepción, Sciama resultó ser un tutor comprometido, accesible y cordial.

Sin embargo, tanto Sciama como Hoyle eran partidarios de la teoría del universo estacionario, es decir, que en sus estudios no prestaban atención a la expansión del cosmos, si bien la reconocían. Para ellos, no era necesario que existiera un origen de todo, es decir, un big bang. Y eso era justamente lo que Stephen se había propuesto encontrar, a pesar de que la cosmología, una disciplina todavía reciente, era observada con sospecha por la comunidad científica del momento.

A pesar de las recomendaciones de su tutor sobre enfocarse en la astrofísica, Stephen optó por estudiar la relatividad einsteniana. Para ello requería una mucho más fuerte base en matemáticas que la que tenía, y se lamentó de haber hecho caso a los consejos de su padre al respecto. Fue necesario, entonces, que acudiera a clases de matemática en el King’s College de Londres, donde el físico y matemático Hermann Bondi (1919-2005) impartía un curso sobre relatividad general.

En enero de 1963, en una fiesta de año nuevo, Stephen conoció a Jane Wilde y se enamoró de ella. La invitó a su fiesta de cumpleaños el 8 de ese mismo mes, sin saber que ella sería su esposa durante buena parte de su vida y que tendrían tres hijos: Robert, Lucy y Tim.

El diagnóstico

A finales de 1962, antes de conocer a su primer amor, Stephen notó que la debilidad de su cuerpo empeoraba. Empezó a tener tropiezos frecuentes y a hacer las cosas con más esfuerzo. Así que su padre lo convenció de ir al médico, quien lo refirió al hospital para hacerse una serie de pruebas.

Con 21 años recién cumplidos, Stephen Hawking recibió su diagnóstico de Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), una enfermedad congénita degenerativa, que avanzaría gradualmente hasta paralizarlo y matarlo. Los médicos le informaron que no había cura ni tratamiento posibles, y le dieron una expectativa de vida de dos a tres años.

Aquella noticia sumergió a Stephen en una profunda depresión. Así como sus estudios doctorales, su relación con Jane Wilde apenas comenzaba, y semejante diagnóstico amenazaba con dejarlo sin la una y sin la otra. Pero conforme su cuerpo se debilitaba, las opiniones y la determinación de Stephen se hacían más intensas. La relación amorosa continuó, así como los estudios doctorales.

Contra todo pronóstico, Stephen regresó a Cambridge y retomó sus estudios. Optó por no hablar casi nunca de su enfermedad, que poco a poco iba haciéndose más evidente, y se contentó con el hecho de que, si bien su cuerpo se paralizaría, su mente quedaría intacta y podría llevar adelante sus estudios sin mayor inconveniente. Se dedicó entonces a buscar un tema para su tesis doctoral, que culminó en 1965, con 24 años de edad.

Titulada Propiedades de los universos en expansión (Properties of Expanding Universes), se trata de una revisión de las consecuencias de la expansión del universo de cara a ciertas consideraciones físicas, como la Teoría gravitacional de Hoyle-Narlikar, que se vería rebatida, o de cara a la formación de lo que Stephen llamó singularidades: uno de sus principales campos de estudio a lo largo de la vida.

Hawking obtuvo su título doctoral en 1966, un año después de su matrimonio con Jane Wilde. Ese mismo año ganó el prestigioso Premio Adams por su ensayo Singularidades y la geometría del espacio-tiempo (Singularities and the Geometry of Space-Time).

Una carrera contra el tiempo

Convencido de que moriría pronto, Hawking se dedicó en cuerpo y alma a sus estudios de cosmología. En 1968 fue aceptado en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge y emprendió su trabajo con el matemático Roger Penrose (1931-) en singularidades y modelos matemáticos para el espacio-tiempo.

A finales de la década, esta asociación profesional resultó ser muy fructífera: Hawking y Penrose formularon un modelo matemático a partir de la Teoría de la relatividad general de Albert Einstein, y con ello fue posible en 1970 probar el primero de los teoremas de singularidad de Hawking. Esto demostró que las singularidades no son, como se creía, eventos fortuitos y curiosidades matemáticas.

Los estudios de Hawking, entonces, se centraron en los agujeros negros y el big bang. En 1971 sostuvo la existencia, poco después de la creación del universo, de objetos de una masa gigantesca y del tamaño de un protón, a los que bautizó “agujeros negros primordiales”. Algo interesante de dichos objetos es que deberían pensarse al mismo tiempo desde las leyes de la relatividad, propias de los grandes objetos celestes, y desde las de la mecánica cuántica, dado su minúsculo tamaño.

Aquellos fueron algunos de sus años más fructíferos profesionalmente. En 1973 publicó su primer libro técnico sobre la materia, titulado La estructura del espacio-tiempo a gran escala (The Large Scale Structure of Space-Time), en colaboración con el cosmólogo sudafricano George F. R. Ellis (1939-).

Asimismo, en 1974, luego de visitar en Moscú a los científicos soviéticos Yákov Zeldóvich (1914-1987) y Alekséi Starobinski (1948-), defendió la posibilidad de que, tal y como predice el modelo de la indeterminación de la mecánica cuántica, los agujeros negros emiten partículas subatómicas en forma de radiación, hasta que finalmente agotan sus reservas de energía y sufren una explosión. Esto representó un importante avance en la delimitación teórica de los agujeros negros, fenómenos de los que entonces se pensaba que nada podría nunca saberse.

Hawking formuló ese año las cuatro leyes de la termodinámica de los agujeros negros, un trabajo que tendía un importante puente entre la relatividad, la física cuántica y la termodinámica tradicional. Esto le valió el ingreso en 1974 a la Royal Society, de la que pasó a ser uno de sus miembros más jóvenes, y una invitación al Instituto de Tecnología de California (Caltech), un sitio que continuó visitando durante un mes al año por el resto de su vida.

La emisión de partículas por los agujeros negros se conoce hoy como Radiación de Hawking en honor a Stephen Hawking, quien formuló el modelo para su comprensión en 1974. Este fenómeno consiste en un modelo de “evaporación” de los agujeros negros, que pierden masa y energía rotacional hasta disiparse. Esta forma de radiación no ha podido detectarse empíricamente, aunque se dedican a ello sofisticados artefactos tecnológicos como el telescopio espacial Fermi (lanzado al espacio por la NASA en 2008) y el Gran Colisionador de Hadrones CERN.

A lo largo de la década de 1970, Hawking tuvo grandes éxitos profesionales, pero también grandes pérdidas de autonomía corporal. Dejó de caminar, tuvo que empezar a desplazarse en silla de ruedas, y empezó a requerir cada vez más asistencia de parte de su esposa, que pronto acabó convirtiéndose también en su enfermera. Esto, sumado al nacimiento de sus dos primeros hijos en 1967 y 1970, tuvo un importante impacto en su vida marital.

La década de 1980

La década de 1980 trajo nuevos hallazgos y nuevos retos para Hawking, quien había superado ya por casi veinte años la esperanza de vida que los médicos le dieron inicialmente. El suyo era, a todas luces, un caso médico excepcional.

En 1979 nació su tercer y último hijo, Timothy, y comenzó una racha de importantes reconocimientos para Stephen: le fue otorgada la Medalla Albert Einstein y la Universidad de Cambridge le ofreció el título de Profesor Lucasiano de Matemáticas, un cargo que había ocupado en 1663 Isaac Newton.

En 1982 recibió los honores de la Orden Imperial británica. Al año siguiente, en colaboración con James Hartle, desarrolló un modelo topológico del universo, conocido como el Estado de Hartle-Hawking, según el cual los límites del universo en el espacio-tiempo son inalcanzables. Su trayectoria científica no tenía nada que envidiar a la de los profesores que había admirado de joven en Oxford.

En 1988 llegó su primer gran éxito editorial internacional: Una breve historia del tiempo: del big bang a los agujeros negros (A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes). Un libro de divulgación científica sobre cosmología que rápidamente se convirtió en un best seller. 

La enfermedad de Stephen, por otro lado, tampoco había detenido su marcha. Su parálisis era cada vez más avanzada, al punto tal de que había perdido la capacidad de manipular utensilios y su capacidad de habla era tan pobre que apenas se le entendían las palabras. Su desplazamiento requería de una silla de ruedas eléctrica, que podía mover con un dedo para controlar la dirección.

Todo empeoró alrededor de 1985, cuando la parálisis avanzó tanto que hizo falta practicarle una traqueotomía para que pudiera respirar. Esto dañó para siempre sus cuerdas vocales, y sentenció a Stephen a utilizar otros métodos para comunicarse. Inicialmente, este método consistía en que un asistente sostenía un abecedario y corría un dedo por encima de las letras, para que Hawking alzara las cejas al llegar a la letra correcta. Este era un método lento y tortuoso que no solo dificultaba una simple conversación, sino que hacía imposible la redacción de un artículo científico.

La solución provino de la mano de la tecnología. Se adaptó a su silla de ruedas un computador en el que podía escribir presionando un único botón con el dedo, para que el mensaje se mostrara luego en una pantalla. Pero con el paso de los años, incluso esta solución resultó insuficiente, y hubo que adaptarla a nuevas ideas, como un sensor en su mejilla, para que a través de los movimientos faciales pudieran transmitirse mensajes escritos. Esto fue obra de los científicos de Intel, y se implementó en 2009.

Mucho antes, sin embargo, se adaptó también al computador de su silla un dispositivo sonoro, capaz de reconocer los mensajes escritos por Stephen y formular mediante una voz robótica el mensaje. Esto parece haberle gustado mucho, pues jamás aceptó que sustituyeran la voz sintética por otra más parecida a la humana. A pesar de su condición, Hawking conservaba intactos tanto el sentido del humor como las ganas de continuar su trabajo.

Y así, los reconocimientos continuaron llegando: en 1986 Hawking se convirtió en miembro de la Academia Pontificia de las Ciencias. En 1987 recibió el Premio Dirac de física y en 1988 recibió el Premio Wolf de física. En 1989, el Premio Príncipe de Asturias.

Los problemas familiares

Stephen requería de la presencia de una enfermera durante las 24 horas del día. A ello debía sumarse una atribulada agenda de presentaciones, conferencias y apariciones en prensa, pues Stephen no solo era un científico exitoso, sino que se había convertido en una personalidad mediática.

Eventualmente, su esposa Jane se enamoró de otro: el hombre que después se convirtió en su esposo, Jonathan Hellyer Jones. Contrariado pero teniendo su propia muerte como un horizonte inmediato, Hawking se mostró comprensivo e incluso aceptó que el nuevo amor de su esposa conviviera con ellos. De esa manera, pensaba, alguien cuidaría de su mujer y de sus hijos tras su fallecimiento.

Pero Stephen tenía mucho tiempo por delante todavía, y a finales de la década de 1980, se enamoró de su enfermera y segunda esposa, Elaine Mason. Durante un tiempo, las dos parejas convivían más o menos respetuosamente. Hasta que en 1990 Jane y Stephen se separaron.

Cinco años después se formalizó el divorcio y Hawking se casó con su antigua enfermera, con quien tenía ya una relación tormentosa. Los hijos de Stephen no aprobaban la unión y tildaban a Mason de “monstruo” o “pesadilla”, y la acusaron de maltratar física y psicológicamente a su padre, así como de aislarlo de todos sus afectos.

Aunque Hawking nunca se prestó para declarar y desmintió aquellas denuncias, su amigo y colaborador, el físico y matemático estadounidense Leonid Mlodinow (1954-), asegura haberlo encontrado en alguna ocasión con el labio roto y un ojo morado.

Finalmente, a mediados de la década de 1990, Hawking y su primera esposa Jane hicieron las paces. Aunque ya separados formalmente, se mostraron públicamente como amigos e hicieron gala de su reconciliación.

Los últimos años de Stephen Hawking 

El siglo XXI trajo consigo nuevas experiencias y nuevos reconocimientos para Hawking. En 2006 recibió la Medalla Copley de la Royal Society y en 2009 la Medalla Presidencial de la Libertad, en Estados Unidos. En 2007, además, fue invitado a experimentar la ingravidez en un vuelo de entrenamiento para astronautas.

En ese entonces, ya había publicado nuevas obras de divulgación científica, como El universo en una cáscara de nuez (The Universe in a Nutshell, 2001), A hombros de gigantes, los grandes textos de la física y la astronomía (On The Shoulders of Giants. The Great Works of Physics and Astronomy, 2002), Una brevísima historia del tiempo (A Briefer History of Time, 2005), Dios creó los números: los descubrimientos matemáticos que cambiaron la historia (God Created the Integers: The Mathematical Breakthroughs That Changed History, 2005).

Su cuerpo, sin embargo, perdía finalmente una batalla librada durante 55 años, muchísimo más que los 2 o 3 de esperanza de vida que le habían dado los médicos. Casi totalmente paralizado, su único método de comunicación con el afuera lo constituía su silla de ruedas, mejorada por los informáticos de Caltech y dotada de un sensor ocular que le permitía formular los mensajes que su acostumbrada voz robótica al instante expresaría. La última y más sofisticada versión de su silla la recibió de manos de Intel en 2014.

Aun así, en sus últimos años comenzó a tener dificultades para respirar. Tuvo que ser hospitalizado a menudo y conectado a un respirador artificial. Finalmente, el 14 de marzo de 2018, a los 76 años de edad, Stephen Hawking falleció debido a las complicaciones propias de su larga enfermedad.

Su funeral tuvo lugar el 31 de marzo, en la Iglesia de Santa María la Grande, en Cambridge. Su cuerpo fue cremado y sus cenizas enterradas en la Abadía de Westminster, junto a las de Isaac Newton (1643-1727) y Charles Darwin (1809-1882). Meses después se publicó póstumamente su último libro, Brief Answers to the Big Questions (“Breves respuestas a las grandes preguntas”, 2018), en donde ofrecía finalmente su respuesta a los interrogantes que de niño le impulsaron a estudiar el universo.

Frases célebres de Stephen Hawking

Además de los numerosos libros, artículos y tratados que Stephen Hawking redactó, perduran más allá de su muerte un conjunto de frases y afirmaciones sobre temas diversos, desde cosmología y la naturaleza del universo, hasta el ateísmo y la perspectiva particular que Hawking tenía de la vida. Las siguientes son algunas de sus más célebres frases:

• "Solo somos una raza avanzada de monos en un planeta menor de una estrella promedio. Pero podemos entender el Universo, lo cual nos hace muy especiales”.
• "No hay una única imagen de la realidad”.
• "Creo que la vida extraterrestre es bastante común en el Universo, aunque la vida inteligente no lo es tanto. Algunos dicen que aún está por aparecer en la Tierra”.
• “El pasado, como el futuro, es indefinido y existe solo como un espectro de posibilidades”.
• “Creo que la explicación más simple es que no hay Dios. Nadie creó el Universo y nadie dirige nuestros destinos. Esto me lleva a darme cuenta de que probablemente no hay cielo ni vida después de la muerte. Tenemos esta vida para apreciar la grandeza del Universo y por ello me siento profundamente agradecido”.
• “Incluso las personas que dicen que todo está predestinado y que no podemos hacer nada para cambiar nuestro destino, siguen mirando a ambos lados antes de cruzar la calle”.
• “Vivo con la perspectiva de una muerte temprana desde hace 49 años. No tengo miedo a morir, pero tampoco tengo prisa”.
• “La cruz de mi celebridad es que no puedo ir a ningún lado sin ser reconocido. No basta con ponerme unas gafas oscuras y una peluca. La silla de ruedas me delata”.
• “Para la especie humana es importante expandirse en el Espacio para mantener la supervivencia de la especie. La vida en la Tierra vive un riesgo creciente de ser barrida por un desastre”.
• “Como persona gravemente discapacitada, poder pagar para cuidarme y trabajar es crucial; adquirir posesiones no lo es. No sabría qué hacer con un caballo de carreras o un Ferrari, incluso si me los pudiera permitir”.
• “Si los extraterrestres nos visitan algún día, creo que el resultado será parecido a cuando Cristóbal Colón desembarcó en América, un resultado nada positivo para los nativos”.
• “La especie humana necesita desafíos intelectuales. Debe ser muy aburrido ser Dios y no tener nada que descubrir”.

Referencias

• 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/

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