76 años de física: principales aportaciones de Stephen Hawking a la ciencia

76 años de física: principales aportaciones de Stephen Hawking a la ciencia

Gracias a él, muchos de nosotros pudimos empezar a entender qué son los agujeros negros o en qué consiste la teoría de cuerdas. Stephen Hawking nos ha dejado a los 76, tras más de medio siglo de consagración a la física y su divulgación a todos los públicos. Repasamos algunas de las aportaciones que han hecho de Hawking uno de los científicos más populares y accesibles.

Stephen Hawking ha muerto hoy a los 76 años. El que es probablemente el nombre más reconocido de la física en el último medio siglo, falleció en su casa de Cambridge después de luchar desde los 21 años contra la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) que le dejaría en una silla de ruedas y sin la posibilidad de hablar.

Pero la enfermedad no le detuvo. A pesar de las limitaciones motoras, el maestro inspiró a miles de alumnos y millones de aficionados con su inusual forma de explicar temas complejos de forma accesible, independiente de su nivel de conocimiento científico en general, y de la física en particular.

Compartimos algunas de sus principales aportaciones a la ciencia, que hicieron de él una celebridad a nivel global.

Stephen Hawking dedicó su vida a divulgar la física

Principales aportaciones de Stephen Hawking a la ciencia

1970 -Big Bang

Enfoca por primera vez las singularidades en el colapso gravitacional en términos accesibles. Los físicos que trabajan en la teoría de la gravedad de Einstein notaron que permitía singularidades, puntos donde el espacio-tiempo parecía infinitamente curvado. Pero no estaba claro si las singularidades eran reales o no. Conjuntamente con Roger Penrose, Hawking demostró que la teoría de Einstein predijo una singularidad en el pasado distante – el Big Bang.

1971-72 – Stephen Hawking y su pasión por los agujeros negros

Sin duda el trabajo de Stephen Hawking sobre los agujeros negros es lo más reconocido por el público no científico. El profesor teorizó que estos tienen su propio conjunto de leyes que reflejan las más familiares de la termodinámica. Hawking propuso la segunda ley, que establece que la superficie total de un agujero negro nunca se reducirá, al menos en lo que se refiere a la física clásica (en oposición a la cuántica). La ley implicaba que los agujeros negros estaban calientes, una contradicción de la física clásica que decía que los agujeros negros no podían irradiar calor.

1974-75 – La explosión de los agujeros negros

A lo largo de más de 30 años, Hawking vivió fascinado por los agujeros negros y este fue el tema que trató con más frecuencia en sus obras, clases y ponencias. A la idea normalmente aceptada por la mayoría de los físicos de esa época – la de que nada puede escapar de un agujero negro –, Hawking añadió que los agujeros negros emiten calor y eventualmente desaparecen, utilizando la teoría cuántica para demostrarlo. Defendió además que el proceso es lento y llevaría más tiempo que la edad total del universo para que un agujero negro con la misma masa que nuestro sol se evapore. Pero los agujeros negros más pequeños se evaporan más rápido, y cerca del final de sus vidas liberan calor a un ritmo muy elevado. En la última décima de segundo, un agujero negro podría explotar con la energía de un millón de megatones de hidrógeno.

1976 – ¿Qué sucede cuando desaparece un agujero negro?

Calcula que una vez que se forma un agujero negro, este irradia energía y comienza a perder masa. La radiación no proporciona información sobre la materia dentro del agujero negro y una vez que el agujero desaparece, toda la información se pierde también.

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1982 – El Big Bang y la expansión del universo

Una teoría popular en cosmología sostiene que el universo en pasó por un período de rápida expansión poco después del Big Bang. Hawking fue uno de los primeros en mostrar cómo las fluctuaciones cuánticas (variaciones minúsculas en la distribución de la materia) durante la inflación podrían dar lugar a la expansión de las galaxias en el universo. Una pequeña diferencia creció en la estructura cósmica visible, cuando la gravedad hizo que la materia se agrupara.

1883 – Hablemos de gravedad

Tratando de desarrollar una teoría cuántica de la gravedad, Hawking comenzó aplicando su idea de la gravedad cuántica euclidiana a los agujeros negros, lo que generó un gran debate en la comunidad científica sobre la función de onda del universo. Este fue también el año en el que se asoció a Jim Hartle, de la Universidad de Chicago, y juntos propusieron, en teoría, esta función podría utilizarse para calcular las propiedades del universo.

2001 – El universo en una cáscara de nuez

Publica El universo en una cáscara de nuez, un libro en el que explica los avances más recientes en física. Al igual que muchos otros en la comunidad de físicos teóricos, Hawking está tratando de descubrir el Santo Grial de la ciencia – la teoría del todo – enfocando su investigación en temas como la supergravedad, la supersimetría, la teoría cuántica o la teoría M.


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2002- La teoría del todo

Publica La teoría del todo, una compilación de conferencias impartidas en la Universidad de Cambridge en las que presentaba las teorías más complejas de la física del pasado y el presente. En 2014, el libro sería la base para una película biográfica que enseñaba su trayecto en la ciencia a un público todavía más amplio estableciéndolo como la celebridad más famosa de la comunidad científica, quizás solo comparable con los astrofísicos Carl Sagan y, más recientemente, Neil de Grasse Tyson.

2004 – Agujeros negros, una paradoja resuelta

Anuncia que ha resuelto la paradoja de los agujeros negros. Al hacerlo, admite que perdió una apuesta que hizo con los teóricos de Caltech, Kip Thorne y John Preskill. Después de casi 30 años argumentando que los agujeros negros destruyen todo lo que cae en ellos, admite que pueden permitir que alguna información dentro de ellos escape a la destrucción.


Foto de portada: Jim Campbell/Aero-News Network [Public domain], via Wikimedia Commons

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