Stephen Hawking(1942 — 2018)

Stephen Hawking

Royaume-Uni

9 min de lecture

SciencesXXe siècleSeconde moitié du XXe siècle et début du XXIe siècle, époque de la physique théorique moderne et de la vulgarisation scientifique de masse

Physicien théoricien et cosmologiste britannique (1942-2018), Stephen Hawking a révolutionné notre compréhension des trous noirs et de la cosmologie. Atteint de sclérose latérale amyotrophique dès 21 ans, il a poursuivi une carrière scientifique exceptionnelle malgré un handicap sévère.

Questions fréquentes

Stephen Hawking (1942-2018) était un physicien théoricien et cosmologiste britannique. Ce qui le rend unique, c'est qu'il a révolutionné notre compréhension des trous noirs tout en étant presque totalement paralysé par la sclérose latérale amyotrophique (SLA). Imagine qu'à 21 ans, les médecins lui donnaient deux ans à vivre : il en a vécu plus de cinquante, et pendant ce temps il a découvert que les trous noirs émettent un rayonnement – le rayonnement de Hawking – et a contribué à prouver que l'univers a commencé par une singularité (le Big Bang). La clé de son succès, c'est qu'il pensait en images géométriques plutôt qu'en calculs formels, ce qui lui a permis de visualiser des problèmes que d'autres traitaient par les maths.

Citations célèbres

« L'intelligence, c'est la capacité de s'adapter au changement.»
« Cependant que la vie continue, il y a de l'espoir.»
« Regardez vers les étoiles, pas à vos pieds.»

Faits marquants

  • 1942 : Naissance à Oxford, Angleterre
  • 1963 : Diagnostic de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) à 21 ans
  • 1974 : Théorisation du rayonnement de Hawking, phénomène quantique émis par les trous noirs
  • 1988 : Publication de *Une brève histoire du temps*, vendu à plus de 10 millions d'exemplaires
  • 2018 : Décès à Cambridge, après 55 ans de lutte contre la SLA

Œuvres & réalisations

Une brève histoire du temps (1988)

Chef-d'œuvre de vulgarisation scientifique vendu à plus de 10 millions d'exemplaires, ce livre explique le Big Bang, les trous noirs et l'espace-temps à un large public. Il reste aujourd'hui l'un des ouvrages de référence recommandés au lycée pour l'enseignement des sciences physiques.

Théorie du rayonnement de Hawking (article) (1974)

Publication révolutionnaire démontrant que les trous noirs ne sont pas totalement noirs mais émettent un rayonnement thermique dû aux effets quantiques à leur horizon. Cette découverte, jamais encore confirmée expérimentalement, est considérée comme l'une des plus importantes de la physique théorique du XXe siècle.

Théorèmes de singularité (avec Roger Penrose) (1970)

Travaux mathématiques établissant que si la relativité générale est correcte, l'univers a nécessairement commencé par une singularité (le Big Bang) et que des singularités existent au cœur des trous noirs. Ces résultats valurent à Penrose le prix Nobel de physique en 2020.

La Grande Conception (avec Leonard Mlodinow) (2010)

Ouvrage de vulgarisation explorant les grandes questions de l'existence : pourquoi l'univers existe-t-il, y a-t-il d'autres univers, la physique permet-elle de se passer d'un créateur ? Hawking y défend la position que les lois physiques suffisent à expliquer l'origine de l'univers.

L'Univers dans une coquille de noix (2001)

Suite illustrée d'Une brève histoire du temps, présentant les développements de la physique théorique depuis 1988 : supercordes, théorie M et univers multiples. L'ouvrage reçut le prix Aventis pour les meilleurs livres scientifiques.

Projet Breakthrough Starshot (co-fondateur) (2016)

Initiative internationale visant à envoyer des nano-sondes propulsées par laser vers le système Alpha Centauri en vingt ans. Hawking co-fonda ce projet avec Yuri Milner pour ouvrir la voie à la recherche d'exoplanètes habitables à portée interstellaire.

Anecdotes

Lorsque Stephen Hawking reçoit son diagnostic de sclérose latérale amyotrophique à 21 ans, les médecins lui donnent deux ans à vivre. Non seulement il survécut plus de cinquante ans, mais il accomplit durant cette période des travaux scientifiques qui révolutionnèrent la physique. Cette ténacité extraordinaire reste un exemple cité dans de nombreux manuels scolaires.

En 1997, Hawking et son collègue Kip Thorne parièrent contre le physicien John Preskill que les trous noirs détruisaient définitivement l'information qu'ils absorbaient. Sept ans plus tard, Hawking admit publiquement avoir perdu ce pari et offrit à Preskill une encyclopédie de baseball — symbole de la capacité d'un grand scientifique à reconnaître ses erreurs et à faire évoluer ses propres théories.

En 2007, à 65 ans et totalement paralysé, Stephen Hawking effectua un vol en apesanteur à bord d'un avion spécialement aménagé au-dessus de l'océan Atlantique. Flottant librement pour la première fois depuis des décennies, il déclara que l'expérience était « merveilleuse ». Son rêve suivant était un vol dans l'espace, qu'il espérait accomplir avec Virgin Galactic.

Hawking refusa longtemps de changer la voix synthétique de son logiciel de communication, même lorsque des versions plus naturelles devinrent disponibles. Cette voix légèrement robotique, générée par un système américain des années 1980, était devenue pour lui une véritable identité sonore : « C'est ma voix maintenant », expliquait-il.

Malgré son handicap sévère, Hawking était réputé pour son humour mordant et sa vie sociale animée. Il fit des apparitions dans des séries télévisées comme Les Simpson, Star Trek ou The Big Bang Theory, jouant chaque fois son propre rôle. Il estimait que la popularité de la culture scientifique dans les médias était indispensable pour attirer les jeunes vers les sciences.

Sources primaires

A Brief History of Time (1988)
Un trou noir est une région de l'espace-temps dont la courbure gravitationnelle est si intense que rien — pas même la lumière — ne peut s'en échapper. Pourtant, j'ai découvert qu'ils ne sont pas complètement noirs.
Properties of Expanding Universes (thèse de doctorat) (1965)
Cette thèse examine les propriétés des univers en expansion isotrope dans le cadre de la relativité générale d'Einstein, en explorant les conditions initiales du cosmos.
Particle Creation by Black Holes (article, Communications in Mathematical Physics) (1975)
It seems that any black hole will create and emit particles such as neutrinos or photons at just the rate that one would expect if the black hole was a body with a temperature.
The Large Scale Structure of Space-Time (avec G.F.R. Ellis) (1973)
Les théorèmes de singularité démontrent que sous des conditions très générales, l'espace-temps doit contenir des singularités — points où la courbure devient infinie — aussi bien dans les trous noirs que dans le Big Bang.
My Brief History (autobiographie) (2013)
Mes doigts ne pouvaient plus tenir la craie. Alors j'ai commencé à penser différemment aux équations, en les visualisant dans ma tête. D'une certaine façon, le handicap m'a obligé à développer de nouvelles intuitions géométriques.

Lieux clés

Oxford, Angleterre

Ville natale de Stephen Hawking, né le 8 janvier 1942. Ses parents avaient temporairement quitté Londres pendant le Blitz pour s'y réfugier. Il y passa son enfance avant de rejoindre Cambridge.

Gonville and Caius College, Cambridge

Hawking y effectua la majeure partie de ses études de troisième cycle et y mena ses premières recherches en cosmologie. Il y revint comme fellow (chercheur associé) et y entretint des liens toute sa vie.

Département d'Mathématiques Appliquées et de Physique Théorique (DAMTP), Cambridge

Principal lieu de travail de Hawking pendant plus de quarante ans, où il développa ses théories sur les trous noirs et dirigea ses étudiants en doctorat. Il y occupa la chaire Lucasienne de mathématiques de 1979 à 2009.

Institut de Physique Théorique de Caltech, Pasadena (Californie)

Hawking collabora régulièrement avec les physiciens de Caltech, notamment Kip Thorne et John Preskill. Il y séjourna à plusieurs reprises et y présenta ses travaux sur le paradoxe de l'information.

Abbaye de Westminster, Londres

Hawking y fut inhumé le 15 juin 2018, entre les tombes d'Isaac Newton et Charles Darwin — hommage exceptionnel réservé aux plus grandes figures intellectuelles britanniques. Une plaque commémorative y est désormais gravée avec une formule du rayonnement de Hawking.

Voir aussi