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Hoy nos ha dejado Stephen Hawking, el hombre al que diagnosticaron una enfermedad incurable que solo le daba dos a√Īos de vida pero decidi√≥ vivir hasta los 76 para explicar el universo, y vaya si lo consigui√≥. En esos 76 a√Īos, Hawking ha dejado un legado inabarcable. Estos son algunos de sus hitos.

La desgracia de una enfermedad y la suerte de una decepción

Hawking comenz√≥ su carrera en 1962 con dos jarros de agua fr√≠a. El primero lleg√≥ cu√°ndo le diagnosticaron esclerosis lateral amiotr√≥fica, una enfermedad degenerativa incurable. En su momento le diagnosticaron solo dos a√Īos de vida, pero la tenacidad del cient√≠fico le llev√≥ a vivir mucho m√°s.

La segunda decepción es que no pasó el corte para trabajar su posgrado en Cambridge con el afamado astrofísico Fred Hoyle. En su lugar le asignaron al por entonces desconocido físico Dennis Sciama. A la postre, esa decepción resultaría providencial. Sciama, precisamente por su menor renombre, estaba más abierto al diálogo que Hoyle y ayudó a Hawking a perfilar su visión del universo y a formular la que sería su primera gran aportación a la ciencia: el Big Bang.

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Todo comenzó con una gran explosión

Bajo la tutela de Sciama, Hawking estudió la obra de Roger Penrose, un físico, matemático y filósofo que logró probar como correcta la teoría de la relatividad de Einstein y estableció el concepto de singularidad asociada a los agujeros negros. Penrose tenía la teoría de que en el centro de un agujero negro había un punto donde el espacio y el tiempo se rompen, una singularidad.

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Hawking llevó esa teoría más lejos. si en los agujeros negros había una singularidad, tenía que haber otra en el mismo universo, un punto de ruptura y de comienzo desde el cual el universo se expande. Ese punto y momento cero era conocido como el Big Bang, pero la idea no era tenida muy en cuenta porque Fred Hoyle la consideraba absurda. En su lugar, el renombrado astrofísico pensaba que la densidad del universo nunca cambiaba. A esa teoría se la conoce como Teoría del Espacio Estacionario.

En 1964, durante la ronda de preguntas de un charla de Hoyle en Cambridge, un joven delgado y de apariencia frágil se levantó y expuso sus cálculos, demostrando que la teoría de Hoyle estaba equivocada y que el universo realmente se expande. Hawking acababa de asentar la teoría del Big Bang y de paso se había ganado la eterna enemistad del orgulloso Hoyle.

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Agujeros negros y entropía: la radiación de Hawking

Imagen: Joshua Valenzuela/UNM

Hawking no solo hab√≠a demostrado el Big Bang. Adem√°s hab√≠a se√Īalado el camino a seguir para aprender m√°s sobre esta gran explosi√≥n. Hab√≠a que estudiar los agujeros negros.

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El problema de los agujeros negros es que desafiaban por completo las leyes de la termodin√°mica. Nada escapa al tir√≥n gravitacional de un agujero negro, ni siquiera la luz. La segunda ley de la termodin√°mica establece el principio de entrop√≠a por el que el nivel de desorden de un sistema siempre aumenta. Toda la materia contiene entrop√≠a, pero si los agujeros negros devoran esta mater√≠a, ¬Ņqu√© sucede con la entrop√≠a? Su propia existencia vulnera este concepto.

En los 70, Hawking trabó contacto con un físico de Princeton llamado Jacob Bekenstein que desafió sus ideas asegurando que la segunda ley de la termodinámica también tenía que poder aplicarse a los agujeros negros. La teoría de Bekenstein era que el horizonte de eventos de un agujero negro (la frontera que crece cuando el agujero negro devora materia) era precisamente el indicador de entropía del sistema.

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A Hawking la teoría le pareció tan detestable que se propuso demostrar que era incorrecta. En el camino descubrió que el que estaba equivocado era él y formuló la que sería su siguiente gran aportación a la ciencia: la radiación de Hawking. En esencia, lo que el físico demostró mediante cálculos es que cuando la materia llega al horizonte de eventos de un agujero negro, se separa en partículas y antipatículas. Las primeras desaparecen en el abismo. Las segundas irradian al exterior en una forma de radiación.

Es imposible comprobar mediante observaciones los c√°lculos de Hawking. El mismo f√≠sico sol√≠a decir que esta dificultad para comprobar su teor√≠a era lo que le hab√≠a privado del premio Nobel. No obstante, sus c√°lculos se tienen por correctos, al menos hasta la fecha. Las investigaciones basadas en su legado contin√ļan y lo har√°n durante mucho tiempo.

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La física cuántica y la teoría del todo

Más importante que la radiación de Hawking es el hecho de que, para integrarla, Hawking tuvo que recurrir a la física cuántica, la parte de esta disciplina que trata de explicar lo que ocurre en el reino de las partículas cuando la física convencional ya no funciona como debiera.

Hawking estaba convencido de que ten√≠a que existir una teor√≠a o un conjunto de principios que fueran capaces de explicar todo el universo y conciliar la f√≠sica cu√°ntica con la convencional. El descubrimiento de la radiaci√≥n de Hawking, parad√≥jicamente, ahond√≥ a√ļn m√°s el conflicto entre ambas porque creaba un imposible: la paradoja de la p√©rdida de informaci√≥n.

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Si los agujeros negros irradian ¬Ņpueden llegar a agotarse y desaparecer? M√°s importante a√ļn, ¬ŅQu√© ocurre con la informaci√≥n cuando llega al horizonte de sucesos? Si desaparece viola los principios de la f√≠sica cu√°ntica. Si irradia al exterior viola la teor√≠a de la relatividad de Einstein. Tratar de explicar esta paradoja se convirti√≥ en el √ļltimo reto de Hawking y de los cient√≠ficos que ahora siguen su trabajo d√≥nde √©l lo dej√≥

El legado de una superestrella

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Hawking a menudo solo es conocido por sus apariciones p√ļblicas, su sintetizador de voz, su peculiar car√°cter desafiante y sus declaraciones apocal√≠pticas sobre extraterrestres e inteligencia artificial. No cabe duda de que era todo un personaje medi√°tico, pero nada de eso debe empa√Īar un hecho imborrable: su legado cient√≠fico.

En los √ļltimos a√Īos han surgido multitud de teor√≠as que ponen en duda lo descubierto por Hawking. No ser√≠a raro que en el futuro los cient√≠ficos descubran que el f√≠sico estaba equivocado. Lo realmente importante es que Hawking abri√≥ de par en par las puertas de la f√≠sica y dej√≥ que entrara aire fresco. Su mayor m√©rito ha sido precisamente discutir (no siempre en buenos t√©rminos), desafiar el orden establecido y obligar a otros cient√≠ficos a encararse con sus propias ideas. En cierto modo, y como buen brit√°nico el venerable f√≠sico era un aut√©ntico punk. Hoy nos deja una superestrella del rock cient√≠fico cuyo carisma e ideas pol√©micas han puesto a la humanidad en el camino a explicar, alg√ļn d√≠a, c√≥mo funciona todo. Buen viaje a las estrellas, profesor. Le echaremos de menos.