Ketika kita memikirkan tokoh-tokoh utama dalam sejarah sains, banyak nama muncul di benak kita. Einstein, Newton, Kepler, Galileo - semua ahli teori dan pemikir besar yang meninggalkan tanda yang tak terhapuskan selama hidup mereka. Dalam banyak kasus, kontribusi mereka sepenuhnya tidak akan dihargai sampai setelah kematian mereka. Tetapi kita yang hidup hari ini beruntung memiliki ilmuwan hebat di antara kita yang memberikan kontribusi besar - Dr. Stephen Hawking.
Dianggap oleh banyak orang sebagai "Einstein modern", karya Hawking di bidang kosmologi dan fisika teoretis tidak tertandingi di antara orang-orang sezamannya. Selain karyanya tentang singularitas gravitasi dan mekanika kuantum, ia juga bertanggung jawab untuk menemukan bahwa lubang hitam memancarkan radiasi. Di atas semua itu, Hawking adalah ikon budaya, mendukung banyak penyebab, muncul di banyak acara televisi sebagai dirinya sendiri, dan menulis beberapa buku yang telah membuat ilmu pengetahuan dapat diakses oleh khalayak yang lebih luas.
Masa muda:
Hawking lahir pada 8 Januari 1942 (peringatan ke 300 kematian Galileo) di Oxford, Inggris. Orang tuanya, Frank dan Isobel Hawking, keduanya adalah mahasiswa di Universitas Oxford, di mana Frank belajar kedokteran dan Isobel belajar filsafat, politik, dan ekonomi. Pasangan ini awalnya tinggal di Highgate, pinggiran kota London, tetapi pindah ke Oxford untuk menjauh dari pemboman selama Perang Dunia II dan melahirkan anak mereka dengan aman. Keduanya akan memiliki dua putri, Philippa dan Mary, dan satu putra angkat, Edward.
Keluarga itu pindah lagi pada tahun 1950, kali ini ke St. Albans, Hertfordshire, karena ayah Stephen menjadi kepala parasitologi di National Institute for Medical Research (sekarang bagian dari Francis Crick Institute). Sementara di sana, keluarga mendapatkan reputasi sebagai orang yang sangat cerdas, jika agak eksentrik. Mereka hidup hemat, tinggal di rumah besar, berantakan, dan tidak terawat, berkeliling dengan taksi yang dikonversi, dan terus membaca (bahkan di meja makan).
Pendidikan:
Hawking memulai sekolahnya di Byron House School, di mana ia mengalami kesulitan dalam belajar membaca (yang kemudian ia menyalahkan pada "metode progresif" sekolah.) Sementara di St. Albans, Hawking yang berusia delapan tahun menghadiri St. Albans High School for Girls selama beberapa bulan (yang diizinkan pada saat itu untuk anak laki-laki yang lebih muda). Pada bulan September 1952, ia terdaftar di Radlett School selama setahun, tetapi akan tetap di St. Albans selama sebagian besar masa remajanya karena kendala keuangan keluarga.
Ketika berada di sana, Hawking menjalin banyak pertemanan, dengan siapa ia bermain permainan papan, membuat kembang api, membuat model pesawat terbang dan kapal, dan berdiskusi panjang tentang masalah-masalah mulai dari agama hingga persepsi ekstrasensor. Dari tahun 1958, dan dengan bantuan guru matematika Dikran Tahta, Hawking dan teman-temannya membangun komputer dari bagian jam, switchboard telepon tua dan komponen daur ulang lainnya.
Meskipun awalnya ia tidak berhasil secara akademis, Hawking menunjukkan bakat yang cukup untuk mata pelajaran ilmiah dan dijuluki "Einstein". Terinspirasi oleh gurunya Tahta, ia memutuskan untuk belajar matematika di universitas. Ayahnya berharap putranya akan belajar di Oxford dan belajar kedokteran, tetapi karena tidak mungkin belajar matematika di sana pada waktu itu, Hawking memilih untuk belajar fisika dan kimia.
Pada tahun 1959, ketika dia baru berusia 17 tahun, Hawking mengambil ujian masuk Oxford dan dianugerahi beasiswa. Selama 18 bulan pertama, dia bosan dan kesepian, karena fakta bahwa dia lebih muda dari teman-temannya dan menemukan pekerjaan itu "sangat mudah". Selama tahun kedua dan ketiga, Hawking melakukan upaya lebih besar untuk menjalin ikatan dengan teman-temannya dan berkembang menjadi siswa populer, bergabung dengan Oxford Boat Club dan mengembangkan minat dalam musik klasik dan fiksi ilmiah.
Ketika tiba saatnya untuk ujian terakhirnya, kinerja Hawking tidak memuaskan. Alih-alih menjawab semua pertanyaan, ia memilih untuk fokus pada pertanyaan fisika teoretis dan menghindari pertanyaan yang membutuhkan pengetahuan faktual. Hasilnya adalah skor yang membuatnya berada di garis batas antara penghargaan kelas satu dan dua. Membutuhkan penghargaan kelas satu untuk studi pascasarjana yang direncanakan di bidang kosmologi di Cambridge, ia dipaksa untuk menerima ujian lisan.
Khawatir bahwa dia dipandang sebagai siswa yang malas dan sulit, Hawking menggambarkan rencana masa depannya sebagai berikut selama viva: “Jika Anda memberi saya Pertama, saya akan pergi ke Cambridge. Jika saya menerima Detik, saya akan tinggal di Oxford, jadi saya berharap Anda akan memberi saya Utamanya. ” Namun, Hawking dianggap lebih tinggi dari yang ia yakini, dan menerima gelar BA (Hons.) Kelas satu, sehingga memungkinkannya untuk mengejar pekerjaan pascasarjana di Universitas Cambridge pada Oktober 1962.
Hawking mengalami beberapa kesulitan awal selama tahun pertama studi doktoralnya. Dia menemukan latar belakangnya dalam matematika tidak cukup untuk bekerja dalam relativitas umum dan kosmologi, dan ditugaskan Dennis William Sciama (salah satu pendiri kosmologi modern) sebagai penyelianya, daripada mencatat astronom Fred Hoyle (yang dia harapkan).
Selain itu, selama studi pascasarjana bahwa Hawking didiagnosis dengan amyotrophic lateral sclerosis (ALS) onset dini. Selama tahun terakhirnya di Oxford, ia mengalami kecelakaan di mana ia jatuh dari tangga, dan juga mulai mengalami kesulitan ketika mendayung dan insiden pidato yang tidak jelas. Ketika diagnosis datang pada tahun 1963, ia jatuh ke dalam depresi dan merasa tidak ada gunanya melanjutkan studinya.
Namun, pandangannya segera berubah, karena penyakit ini berkembang lebih lambat dari yang diperkirakan dokter - awalnya, ia diberi waktu dua tahun untuk hidup. Kemudian, dengan dorongan dari Sciama, ia kembali ke pekerjaannya, dan dengan cepat mendapatkan reputasi karena kecemerlangan dan keresahannya. Ini ditunjukkan ketika dia secara terbuka menantang karya astronom terkenal Fred Hoyle, yang terkenal karena menolak teori Big Bang, pada sebuah kuliah pada bulan Juni 1964.
Ketika Hawking memulai studi pascasarjana, ada banyak perdebatan di komunitas fisika tentang teori yang berlaku tentang penciptaan alam semesta: Big Bang dan teori Steady State. Dalam yang pertama, alam semesta dikandung dalam ledakan raksasa, di mana semua materi di alam semesta yang diketahui diciptakan. Dalam yang terakhir, materi baru terus-menerus diciptakan saat alam semesta mengembang. Hawking dengan cepat bergabung dalam debat.
Hawking menjadi terinspirasi oleh teorema Roger Penrose bahwa singularitas ruangwaktu - titik di mana jumlah yang digunakan untuk mengukur medan gravitasi benda langit menjadi tak terbatas - ada di tengah lubang hitam. Hawking menerapkan pemikiran yang sama ke seluruh alam semesta, dan menulis tesis 1965 tentang topik itu. Dia kemudian menerima beasiswa penelitian di Gonville dan Caius College dan memperoleh gelar PhD dalam bidang kosmologi pada tahun 1966.
Juga selama masa inilah Hawking bertemu dengan istri pertamanya, Jane Wilde. Meskipun dia telah bertemu dengannya sesaat sebelum diagnosis dengan ALS, hubungan mereka terus bertambah ketika dia kembali untuk menyelesaikan studinya. Keduanya bertunangan pada Oktober 1964 dan menikah pada 14 Juli 1966. Hawking kemudian mengatakan bahwa hubungannya dengan Wilde memberinya "sesuatu untuk dijalani".
Prestasi Ilmiah:
Dalam tesis doktoralnya, yang ia tulis bekerja sama dengan Penrose, Hawking memperluas keberadaan singularitas dengan anggapan bahwa alam semesta mungkin telah dimulai sebagai singularitas. Esai bersama mereka - berjudul, "Singularitas dan Geometri Ruang-Waktu" - adalah juara kedua dalam kompetisi Yayasan Riset Gravitasi 1968 dan berbagi penghargaan tertinggi dengan Penrose untuk memenangkan Hadiah Adams paling bergengsi di Cambridge untuk tahun itu.
Pada tahun 1970, Hawking menjadi bagian dari program beasiswa profesor Sherman Fairchild Distinguished, yang memungkinkannya untuk kuliah di Institut Teknologi California (Caltech). Selama masa inilah ia dan Penrose menerbitkan sebuah bukti yang memasukkan teori Relativitas Umum dan kosmologi fisik yang dikembangkan oleh Alexander Freidmann.
Berdasarkan persamaan Einstein, Freidmann menegaskan bahwa alam semesta itu dinamis dan berubah ukuran seiring waktu. Dia juga menegaskan bahwa ruang-waktu memiliki geometri, yang ditentukan oleh massa keseluruhan / kepadatan energi. Jika sama dengan kepadatan kritis, alam semesta memiliki kelengkungan nol (mis. Konfigurasi datar); jika kurang kritis, alam semesta memiliki kelengkungan negatif (konfigurasi terbuka); dan jika lebih besar dari kritis, alam semesta memiliki kelengkungan positif (konfigurasi tertutup)
Menurut teorema singularitas Hawking-Penrose, jika alam semesta benar-benar mematuhi model relativitas umum, maka itu pasti dimulai sebagai singularitas. Ini pada dasarnya berarti bahwa, sebelum Big Bang, seluruh alam semesta ada sebagai titik kepadatan tak terbatas yang berisi semua massa dan ruang-waktu alam semesta, sebelum fluktuasi kuantum menyebabkannya berkembang dengan cepat.
Juga pada tahun 1970, Hawking mendalilkan apa yang kemudian dikenal sebagai hukum kedua dinamika lubang hitam. Dengan James M. Bardeen dan Brandon Carter, ia mengusulkan empat hukum mekanika lubang hitam, menggambar analogi dengan empat hukum termodinamika.
Keempat hukum ini menyatakan bahwa - untuk black hole yang diam, horizon memiliki gravitasi permukaan konstan; untuk gangguan lubang hitam stasioner, perubahan energi terkait dengan perubahan area, momentum sudut, dan muatan listrik; daerah cakrawala, dengan asumsi kondisi energi yang lemah, fungsi waktu yang tidak berkurang; dan bahwa tidak mungkin untuk membentuk lubang hitam dengan gravitasi permukaan yang menghilang.
Pada tahun 1971, Hawking merilis sebuah esai berjudul "Lubang Hitam dalam Relativitas Umum" di mana ia menduga bahwa luas permukaan lubang hitam tidak akan pernah berkurang, dan karenanya batas-batas tertentu dapat ditempatkan pada jumlah energi yang mereka pancarkan. Esai ini memenangkan Penghargaan Yayasan Riset Gravitasi Hawking pada bulan Januari tahun itu.
Pada tahun 1973, buku pertama Hawking, yang ia tulis selama studi post-doc dengan George Ellis, diterbitkan. Berjudul, Struktur Skala Besar Ruang-Waktu, buku ini menggambarkan fondasi ruang itu sendiri dan sifat dari ekspansi tanpa batasnya, menggunakan geometri diferensial untuk memeriksa konsekuensi dari Teori Relativitas Umum Einstein.
Hawking terpilih sebagai Fellow dari Royal Society (FRS) pada tahun 1974, beberapa minggu setelah pengumuman radiasi Hawking (lihat di bawah). Pada tahun 1975, ia kembali ke Cambridge dan diberi posisi baru sebagai Pembaca, yang diperuntukkan bagi akademisi senior dengan reputasi internasional terkemuka dalam penelitian atau beasiswa.
Pertengahan hingga akhir 1970-an adalah masa ketertarikan yang tumbuh pada black hole, serta para peneliti yang terkait dengannya. Dengan demikian, profil publik Hawking mulai tumbuh dan dia menerima peningkatan pengakuan akademis dan publik, muncul dalam wawancara cetak dan televisi dan menerima berbagai posisi kehormatan dan penghargaan.
Pada akhir 1970-an, Hawking terpilih menjadi Lucasian Professor of Mathematics di University of Cambridge, sebuah posisi kehormatan yang diciptakan pada 1663 yang dianggap sebagai salah satu jabatan akademik paling bergengsi di dunia. Sebelum Hawking, mantan pemegangnya termasuk tokoh besar ilmiah seperti Sir Isaac Newton, Joseph Larmor, Charles Babbage, George Stokes, dan Paul Dirac.
Kuliah pengukuhannya sebagai Lucasian Professor of Mathematics berjudul: "Adalah akhir yang terlihat bagi Fisika Teoritis". Selama pidatonya, ia mengusulkan N = 8 Supergravitasi - sebuah teori medan kuantum yang melibatkan gravitasi dalam 8 supersimetri - sebagai teori utama untuk memecahkan banyak masalah luar biasa yang dipelajari oleh para ahli fisika.
Promosi Hawking bertepatan dengan krisis kesehatan yang menyebabkan Hawking dipaksa menerima beberapa layanan perawatan di rumah. Pada saat yang sama, ia mulai membuat transisi dalam pendekatannya pada fisika, menjadi lebih intuitif dan spekulatif daripada bersikeras pada bukti matematika. Pada 1981, Hawking mulai memusatkan perhatiannya pada teori inflasi kosmologis dan asal-usul alam semesta.
Teori inflasi - yang telah diusulkan oleh Alan Guth pada tahun yang sama - mengemukakan bahwa setelah Big Bang, alam semesta pada awalnya berkembang sangat cepat sebelum mencapai tingkat ekspansi yang lebih lambat. Sebagai tanggapan, Hawking mempresentasikan karya di konferensi Vatikan tahun itu, di mana ia menyarankan bahwa mereka mungkin tidak ada batas atau awal dari alam semesta.
Selama musim panas 1982, ia dan koleganya, Gary Gibbons, menyelenggarakan lokakarya tiga minggu tentang topik yang berjudul "Alam Semesta Awal" di Universitas Cambridge. Bersama Jim Hartle, seorang fisikawan Amerika dan profesor fisika di Universitas California, ia mengusulkan bahwa selama periode paling awal dari alam semesta (alias zaman Planck), alam semesta tidak memiliki batas dalam ruang waktu.
Pada tahun 1983, mereka menerbitkan model ini, yang dikenal sebagai negara bagian Hartle-Hawking. Di antara hal-hal lain, dinyatakan bahwa sebelum Big Bang, waktu tidak ada, dan konsep permulaan alam semesta tidak ada artinya. Ini juga menggantikan singularitas awal Big Bang dengan daerah yang mirip dengan Kutub Utara yang (tidak seperti Kutub Utara sebenarnya) yang tidak dapat dilalui orang karena merupakan titik di mana garis bertemu yang tidak memiliki batas.
Proposal ini meramalkan alam semesta yang tertutup, yang memiliki banyak implikasi eksistensial, khususnya tentang keberadaan Tuhan. Hawking tidak mengesampingkan keberadaan Tuhan, memilih untuk menggunakan Tuhan dalam pengertian metaforis ketika menjelaskan misteri alam semesta. Namun, ia sering menyarankan bahwa keberadaan Tuhan tidak perlu untuk menjelaskan asal usul alam semesta, atau keberadaan teori medan yang disatukan.
Pada tahun 1982, ia juga mulai bekerja pada sebuah buku yang akan menjelaskan sifat alam semesta, relativitas dan mekanika kuantum dengan cara yang dapat diakses oleh masyarakat umum. Ini membuatnya menandatangani kontrak dengan Bantam Books demi penerbitan Sejarah Singkat Waktu, draft pertama yang ia selesaikan pada tahun 1984.
Setelah beberapa revisi, draf terakhir diterbitkan pada tahun 1988, dan disambut dengan banyak pujian kritis. Buku ini diterjemahkan ke dalam berbagai bahasa, tetap berada di puncak daftar buku terlaris di AS dan Inggris selama berbulan-bulan, dan akhirnya terjual sekitar 9 juta kopi. Perhatian media sangat intens, dan Newsweek Sampul majalah dan televisi khusus keduanya menggambarkan dia sebagai "Master of the Universe".
Pekerjaan lebih lanjut oleh Hawking di bidang tanda panah waktu mengarah pada publikasi makalah 1985 yang berteori bahwa jika proposisi tanpa batas itu benar, maka ketika alam semesta berhenti mengembang dan akhirnya runtuh, waktu akan berjalan mundur. Dia kemudian akan menarik konsep ini setelah perhitungan independen membantahnya, tetapi teori itu memang memberikan wawasan berharga tentang kemungkinan koneksi antara waktu dan ekspansi kosmik.
Selama 1990-an, Hawking terus menerbitkan dan memberi kuliah tentang teorinya tentang fisika, lubang hitam dan Big Bang. Pada tahun 1993, ia bersama-sama mengedit buku dengan Gary Gibbons tentang gravitasi quantum Euclidean, sebuah teori yang mereka kerjakan bersama pada akhir 70-an. Menurut teori ini, bagian dari medan gravitasi dalam black hole dapat dievaluasi menggunakan pendekatan integral fungsional, sehingga dapat menghindari singularitas.
Pada tahun yang sama, kumpulan esai, wawancara, dan pembicaraan tingkat populer berjudul, Lubang Hitam dan Alam Semesta Bayi dan Esai Lain juga diterbitkan. Pada tahun 1994, Hawking dan Penrose menyampaikan serangkaian enam kuliah di Cambridge's Newton Institute, yang diterbitkan pada tahun 1996 dengan judul "Sifat Ruang dan Waktu“.
Itu juga pada 1990-an bahwa perkembangan besar terjadi dalam kehidupan pribadi Hawking. Pada tahun 1990, ia dan Jane Hawking memulai proses perceraian setelah bertahun-tahun mengalami hubungan yang tegang, karena ketidakmampuannya, kehadiran pemberi perawatan yang konstan, dan status selebritasnya. Hawking menikah lagi pada 1995 dengan Elaine Mason, pengasuhnya selama bertahun-tahun.
Pada 2000-an, Hawking menghasilkan banyak buku baru dan edisi baru yang lebih lama. Ini termasuk The Universe in a Nutshell (2001), A Briefer History of Time (2005), dan God Created the Integers (2006). Dia juga mulai bekerja sama dengan Jim Hartle dari University of California, Santa Barbara, dan Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN) untuk menghasilkan teori-teori kosmologis baru.
Yang terpenting dari ini adalah "kosmologi top-down" Hawking, yang menyatakan bahwa alam semesta tidak memiliki satu keadaan awal yang unik tetapi banyak yang berbeda, dan bahwa memprediksi keadaan alam semesta saat ini dari satu keadaan awal tunggal adalah tidak tepat. Konsisten dengan mekanika kuantum, kosmologi top-down berpendapat bahwa masa kini "memilih" masa lalu dari superposisi dari banyak kemungkinan sejarah.
Dengan melakukan hal itu, teori ini juga menawarkan penyelesaian yang mungkin dari "pertanyaan fine-tuning", yang membahas kemungkinan bahwa kehidupan hanya bisa ada ketika kendala fisik tertentu berada dalam kisaran yang sempit. Dengan menawarkan model kosmologi baru ini, Hawking membuka kemungkinan bahwa kehidupan mungkin tidak terikat oleh pembatasan seperti itu dan bisa jauh lebih banyak daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Pada tahun 2006, Hawking dan istri keduanya, Elaine Mason, diam-diam bercerai, dan Hawking melanjutkan hubungan yang lebih dekat dengan istri pertamanya Jane, anak-anaknya (Robert, Lucy dan Timothy), dan cucu-cucu. Pada tahun 2009, ia pensiun sebagai Profesor Matematika Lucasian, yang diwajibkan oleh peraturan Universitas Cambridge. Hawking terus bekerja sebagai direktur penelitian di Departemen Matematika Terapan dan Fisika Teoritis Universitas Cambridge sejak itu, dan tidak membuat indikasi pensiun.
"Hawking Radiation" dan "Black Hole Information Paradox":
Pada awal 1970-an, Hawking mulai mengerjakan apa yang dikenal sebagai "teorema tanpa rambut". Berdasarkan persamaan gravitasi dan elektromagnetisme Einstein-Maxwell dalam relativitas umum, teorema menyatakan bahwa semua lubang hitam dapat sepenuhnya ditandai oleh hanya tiga parameter klasik yang dapat diamati secara eksternal: massa, muatan listrik, dan momentum sudut.
Dalam skenario ini, semua informasi lain tentang materi yang membentuk lubang hitam atau jatuh ke dalamnya (untuk mana "rambut" digunakan sebagai metafora), "menghilang" di balik cakrawala peristiwa lubang hitam, dan karena itu disimpan tetapi secara permanen tidak dapat diakses oleh pengamat eksternal.
Pada tahun 1973, Hawking melakukan perjalanan ke Moskow dan bertemu dengan ilmuwan Soviet Yakov Borisovich Zel’dovich dan Alexei Starobinsky. Selama diskusi dengan mereka tentang pekerjaan mereka, mereka menunjukkan kepadanya bagaimana prinsip ketidakpastian menunjukkan bahwa lubang hitam harus memancarkan partikel. Hukum kedua termodinamika lubang hitam Hawking yang bertentangan ini (mis. Lubang hitam tidak bisa menjadi lebih kecil) karena itu berarti bahwa dengan kehilangan energi mereka pasti kehilangan massa.
Terlebih lagi, ini mendukung teori yang dikemukakan oleh Jacob Bekenstein, seorang mahasiswa pascasarjana dari Universitas John Wheeler, bahwa lubang hitam harus memiliki suhu dan entropi yang terbatas, tidak nol. Semua ini bertentangan dengan "teorema tanpa rambut" tentang lubang hitam. Hawking merevisi teorema ini tak lama kemudian, menunjukkan bahwa ketika efek mekanika kuantum diperhitungkan, orang menemukan bahwa lubang hitam memancarkan radiasi termal pada suhu.
Sejak 1974 dan seterusnya, Hawking mempresentasikan hasil Bekenstein, yang menunjukkan bahwa lubang hitam memancarkan radiasi. Ini kemudian dikenal sebagai "radiasi Hawking", dan pada awalnya kontroversial. Namun, pada akhir 1970-an dan setelah publikasi penelitian lebih lanjut, penemuan ini diterima secara luas sebagai terobosan signifikan dalam fisika teoretis.
Namun, salah satu hasil dari teori ini adalah kemungkinan bahwa black hole secara bertahap kehilangan massa dan energi. Karena itu, lubang hitam yang kehilangan lebih banyak massa daripada yang mereka dapatkan melalui cara lain diperkirakan akan menyusut dan akhirnya lenyap - sebuah fenomena yang dikenal sebagai "penguapan" lubang hitam.
Pada tahun 1981, Hawking mengusulkan bahwa informasi dalam black hole hilang tanpa dapat diperbaiki ketika black hole menguap, yang kemudian dikenal sebagai "Black Hole Information Paradox". Ini menyatakan bahwa informasi fisik dapat secara permanen menghilang dalam black hole, memungkinkan banyak keadaan fisik untuk berpindah ke keadaan yang sama.
Ini kontroversial karena melanggar dua prinsip dasar fisika kuantum. Pada prinsipnya, fisika kuantum memberi tahu kita bahwa informasi lengkap tentang sistem fisik - yaitu keadaan materi (massa, posisi, putaran, suhu, dll.) - dikodekan dalam fungsi gelombangnya hingga ke titik ketika fungsi gelombang itu runtuh. Ini pada gilirannya memunculkan dua prinsip lain.
Yang pertama adalah Quantum Determinism, yang menyatakan bahwa - diberikan fungsi gelombang sekarang - perubahan di masa depan secara unik ditentukan oleh operator evolusi. Yang kedua adalah Reversibilitas, yang menyatakan bahwa operator evolusi memiliki invers, yang berarti bahwa fungsi-fungsi gelombang masa lalu sama-sama unik. Kombinasi dari ini berarti bahwa informasi tentang keadaan kuantum materi harus selalu dilestarikan.
Dengan mengusulkan bahwa informasi ini menghilang begitu hitam menguap, pada dasarnya Hawking menciptakan paradoks mendasar. Jika lubang hitam bisa menguap, yang menyebabkan semua informasi tentang fungsi gelombang kuantum menghilang, maka informasi sebenarnya bisa hilang selamanya. Ini telah menjadi topik perdebatan yang sedang berlangsung di antara para ilmuwan, yang sebagian besar tetap belum terselesaikan.
Namun, pada tahun 2003, konsensus yang berkembang di antara fisikawan adalah bahwa Hawking salah tentang hilangnya informasi dalam lubang hitam. Dalam sebuah kuliah tahun 2004 di Dublin, ia mengakui taruhannya dengan sesama John Preskill dari Caltech (yang ia buat pada tahun 1997), tetapi menggambarkan sendiri, solusi yang agak kontroversial untuk masalah paradoks - bahwa black hole mungkin memiliki lebih dari satu topologi.
Dalam makalah 2005 ia menerbitkan tentang subjek - "Kehilangan Informasi dalam Lubang Hitam" - ia berpendapat bahwa paradoks informasi dijelaskan dengan memeriksa semua sejarah alternatif alam semesta, dengan hilangnya informasi pada mereka yang memiliki lubang hitam dibatalkan oleh mereka yang tidak . Pada Januari 2014, Hawking menggambarkan Paradox Informasi Lubang Hitam sebagai "kesalahan terbesar" -nya.
Prestasi Lainnya:
Selain memajukan pemahaman kita tentang lubang hitam dan kosmologi melalui penerapan relativitas umum dan mekanika kuantum, Stephen Hawking juga sangat penting dalam membawa sains ke khalayak yang lebih luas. Selama karirnya, ia telah menerbitkan banyak buku populer, bepergian dan memberi kuliah secara luas, dan telah membuat banyak penampilan dan melakukan pekerjaan pengisi suara untuk acara televisi, film, dan bahkan menyediakan narasi untuk lagu Pink Floyd, "Keep Talking".
Versi film dari Sejarah Singkat Waktu, disutradarai oleh Errol Morris dan diproduksi oleh Steven Spielberg, ditayangkan perdana pada tahun 1992. Hawking ingin film itu lebih ilmiah daripada biografis, tetapi ia dibujuk sebaliknya. Pada 1997, serial televisi enam bagian Stephen Hawking's Universe perdana di PBS, dengan buku pendamping juga dirilis.
Pada 2007, Hawking dan putrinya, Lucy, menerbitkan Kunci Rahasia George untuk Semesta, buku anak-anak yang dirancang untuk menjelaskan fisika teoretis dengan cara yang dapat diakses dan menampilkan karakter yang mirip dengan yang ada di keluarga Hawking. Buku itu diikuti oleh tiga sekuel - Perburuan Harta Kosmik George (2009), George dan Big Bang (2011), George dan Kode Unbreakable (2014).
Sejak 1990-an, Hawking juga telah menjadi panutan utama bagi orang-orang yang berurusan dengan disabilitas dan penyakit degeneratif, dan jangkauannya untuk kesadaran dan penelitian disabilitas tidak tertandingi. Pada pergantian abad, ia dan sebelas tokoh lainnya bergabung dengan Rehabilitasi Internasional untuk menandatangani Piagam untuk Milenium Ketiga tentang Disabilitas, yang meminta pemerintah di seluruh dunia untuk mencegah kecacatan dan melindungi hak-hak kecacatan.
Termotivasi oleh keinginan untuk meningkatkan minat publik dalam penerbangan luar angkasa dan untuk menunjukkan potensi para penyandang cacat, pada tahun 2007 ia berpartisipasi dalam penerbangan tanpa gravitasi dalam “Vomit Comet” - sebuah pesawat yang dipasang khusus yang menukik dan memanjat melalui udara untuk mensimulasikan perasaan tanpa bobot - milik Zero Gravity Corporation, di mana ia mengalami tanpa bobot delapan kali.
Pada bulan Agustus 2012, Hawking mengisahkan segmen "Pencerahan" dari upacara pembukaan Paralimpiade Musim Panas 2012. Pada bulan September 2013, ia menyatakan dukungannya untuk melegalkan bunuh diri berbantuan bagi yang sakit parah. Pada bulan Agustus 2014, Hawking menerima Tantangan Ice Bucket untuk mempromosikan kesadaran ALS / MND dan meningkatkan kontribusi untuk penelitian. Karena dia menderita radang paru-paru pada tahun 2013, dia disarankan untuk tidak menuangkan es kepadanya, tetapi anak-anaknya dengan sukarela menerima tantangan itu atas namanya.
Selama karirnya, Hawking juga telah menjadi pendidik yang berkomitmen, setelah secara pribadi mengawasi 39 mahasiswa PhD yang sukses. Dia juga meminjamkan namanya untuk pencarian berkelanjutan untuk kecerdasan ekstra-terestrial dan debat mengenai pengembangan robot dan kecerdasan buatan. Pada 20 Juli 2015, Stephen Hawking membantu meluncurkan Breakthrough Initiatives, upaya untuk mencari kehidupan di luar bumi di alam semesta.
Juga pada 2015, Hawking meminjamkan suaranya dan status selebritasnya untuk mempromosikan The Global Goals, serangkaian 17 tujuan yang diadopsi oleh KTT Pembangunan Berkelanjutan PBB untuk mengakhiri kemiskinan ekstrem, ketidaksetaraan sosial, dan memperbaiki perubahan iklim selama perjalanan berikutnya 15 tahun.
Kehormatan dan Warisan:
Seperti telah dicatat, pada tahun 1974, Hawking terpilih sebagai Fellow dari Royal Society (FRS), dan merupakan salah satu ilmuwan termuda yang menjadi Fellow. Saat itu, pencalonannya berbunyi:
Hawking telah memberikan kontribusi besar dalam bidang relativitas umum. Ini berasal dari pemahaman mendalam tentang apa yang relevan dengan fisika dan astronomi, dan terutama dari penguasaan teknik matematika yang sama sekali baru. Mengikuti karya perintis Penrose, ia mendirikan, sebagian sendirian dan sebagian bekerja sama dengan Penrose, serangkaian teorema yang lebih kuat berturut-turut membangun hasil mendasar bahwa semua model kosmologis realistis harus memiliki singularitas. Dengan menggunakan teknik yang serupa, Hawking telah membuktikan teorema dasar pada hukum yang mengatur lubang hitam: bahwa solusi stasioner dari persamaan Einstein dengan horizon peristiwa halus harus tentu saja axisymmetric; dan bahwa dalam evolusi dan interaksi lubang hitam, luas permukaan total cakrawala peristiwa harus meningkat. Bekerja sama dengan G. Ellis, Hawking adalah penulis risalah yang mengesankan dan orisinal tentang “Space-time in the Large.
Pekerjaan penting lainnya oleh Hawking berkaitan dengan interpretasi pengamatan kosmologis dan desain detektor gelombang gravitasi.
Pada tahun 1975, ia dianugerahi Medali Eddington dan Medali Emas Pius XI, dan pada tahun 1976 Hadiah Dannie Heineman, Hadiah Maxwell dan Medali Hughes. Pada tahun 1977, ia diangkat menjadi profesor dengan kursi dalam fisika gravitasi, dan menerima Medali Albert Einstein dan doktor kehormatan dari Universitas Oxford pada tahun berikutnya.
Pada tahun 1981, Hawking dianugerahi Medali Franklin Amerika, diikuti oleh medali Komandan Ordo Kerajaan Inggris (CBE) pada tahun berikutnya. Selama sisa dekade ini, ia dihormati tiga kali, pertama dengan Medali Emas dari Royal Astronomical Society pada tahun 1985, Paul Dirac Medal pada tahun 1987 dan, bersama dengan Penrose, dengan Hadiah Wolf yang bergengsi pada tahun 1988. Pada tahun 1989, ia diangkat menjadi Anggota Ordo Para Sahabat Kehormatan (CH), tetapi dilaporkan menolak gelar ksatria.
Pada tahun 1999, Hawking dianugerahi Hadiah Julius Edgar Lilienfeld dari American Physical Society. Pada tahun 2002, setelah pemungutan suara di seluruh Inggris, BBC memasukkannya dalam daftar 100 Greatest Britons. Baru-baru ini, Hawking telah dianugerahi Medali Copley dari Royal Society (2006), Medali Kebebasan Presiden, kehormatan sipil tertinggi Amerika (2009), dan Hadiah Fisika Dasar Fundamental Rusia (2013).
Beberapa bangunan telah dinamai menurut namanya, termasuk Museum Sains Stephen W. Hawking di San Salvador, El Salvador, Gedung Stephen Hawking di Cambridge, dan Pusat Stephen Hawking di Perimeter Institute di Kanada. Dan mengingat keterkaitan Hawking dengan waktu, ia dipilih untuk mengungkap “Chronophage” mekanik - alias. Jam Corpus - di Corpus Christi College Cambridge pada bulan September 2008.
Juga pada tahun 2008, saat bepergian ke Spanyol, Hawking menerima Hadiah Fonseca - penghargaan tahunan yang dibuat oleh Universitas Santiago de Compostela yang diberikan kepada mereka untuk pencapaian luar biasa dalam komunikasi sains. Hawking dipilih untuk penghargaan karena “penguasaan yang luar biasa dalam mempopulerkan konsep kompleks dalam Fisika di ujung pemahaman kita tentang Alam Semesta saat ini, dikombinasikan dengan keunggulan ilmiah tertinggi, dan untuk menjadi rujukan publik ilmu pengetahuan di seluruh dunia. ”
Beberapa film telah dibuat tentang Stephen Hawking selama bertahun-tahun juga. Ini termasuk yang disebutkan sebelumnyaSejarah Singkat Waktu, film biografi 1991 yang disutradarai oleh Errol Morris dan Stephen Spielberg; Hawking, sebuah drama BBC 2004 yang dibintangi Benedict Cumberbatch dalam peran judul; film dokumenter 2013 berjudul "Hawking", oleh Stephen Finnigan.
Baru-baru ini, ada film 2014 Teori Segalanya yang mencatat kehidupan Stephen Hawking dan istrinya Jane. Disutradarai oleh James Marsh, bintang film Eddie Redmayne sebagai Profesor Hawking dan Felicity Jones sebagai Jane Hawking.
Kematian:
Stephen Hawking meninggal pada dini hari Rabu, 14 Maret 2018 di rumahnya di Cambridge. Menurut pernyataan yang dibuat oleh keluarganya, dia meninggal dengan tenang. Dia berusia 76 tahun, dan meninggalkan seorang istri pertamanya, Jane Wilde, dan ketiga anak mereka - Lucy, Robert dan Tim.
Ketika semua dikatakan dan dilakukan, Stephen Hawking adalah ilmuwan paling terkenal yang hidup di era modern. Karyanya di bidang astrofisika dan mekanika kuantum telah menyebabkan terobosan dalam pemahaman kita tentang waktu dan ruang, dan kemungkinan akan dituangkan oleh para ilmuwan selama beberapa dekade. Selain itu, ia telah melakukan lebih dari ilmuwan hidup mana pun untuk membuat sains dapat diakses dan menarik bagi masyarakat umum.
Sebagai tambahan, ia melakukan perjalanan ke seluruh dunia dan memberi kuliah tentang berbagai topik mulai dari sains dan kosmologi hingga hak asasi manusia, kecerdasan buatan, dan masa depan umat manusia. Dia juga menggunakan status selebritas yang diberikan kepadanya untuk memajukan penyebab-penyebab penelitian ilmiah, eksplorasi ruang angkasa, kesadaran akan disabilitas, dan tujuan kemanusiaan sedapat mungkin.
Dalam semua hal ini, ia sangat mirip dengan pendahulunya, Albert Einstein - ilmuwan berpengaruh lainnya yang menjadi selebriti yang yakin akan menggunakan kekuatannya untuk memerangi kebodohan dan mempromosikan tujuan kemanusiaan. But what was especially impressive in all of this is that Hawking has managed to maintain his commitment to science and a very busy schedule while dealing with a degenerative disease.
For over 50 years, Hawking lived with a disease that doctor’s initially thought would take his life within just two. And yet, he not only managed to make his greatest scientific contributions while dealing with ever-increasing problems of mobility and speech, he also became a jet-setting personality who travelled all around the world to address audiences and inspire people.
His passing was mourned by millions worldwide and, in the worlds of famed scientist and science communicator Neil DeGrasse Tyson , “left an intellectual vacuum in its wake”. Without a doubt, history will place Dr. Hawking among such luminaries as Einstein, Newton, Galileo and Curie as one of the greatest scientific minds that ever lived.
We have many great articles about Stephen Hawking here at Space Magazine. Here is one about Hawking Radiation, How Do Black Holes Evaporate?, why Hawking could be Wrong About Black Holes, and recent experiments to Replicate Hawking Radiation in a Laboratory.
And here are some video interviews where Hawking addresses how God is not necessary for the creation of the Universe, and the trailer for Theory of Everything.
Astronomy Cast has a number of great podcasts that deal with Hawing and his discoveries, like: Episode 138: Quantum Mechanics, and Questions Show: Hidden Fusion, the Speed of Neutrinos, and Hawking Radiation.
For more information, check out Stephen Hawking’s website, and his page at Biography.com
