Tidak lama selepas saya mendaftar sebagai pelajar siswazah di Cambridge University pada tahun 1964, saya menemui seorang pelajar, dua tahun sebelum saya dalam pelajarannya, yang tidak stabil di kakinya dan bercakap dengan kesukaran yang besar. Ini ialah Stephen Hawking. Beliau baru-baru ini telah didiagnosis dengan penyakit degeneratif, dan ia dianggap bahawa dia mungkin tidak bertahan lama walaupun untuk menyelesaikan PhD beliau. Tetapi dia hidup hingga berusia 76 tahun, meninggal dunia pada 14 Mac, 2018.
Ia amat mengagumkan. Ahli astronomi digunakan untuk bilangan besar. Tetapi bilangan yang sedikit mungkin sama besarnya dengan kemungkinan yang telah saya berikan untuk menyaksikan pencapaian seumur hidup ini. Bahkan hidup semata-mata akan menjadi keajaiban perubatan, tetapi tentu saja ia tidak hanya bertahan. Dia menjadi salah seorang saintis paling terkenal di dunia yang diakui sebagai penyelidik terkemuka di dunia dalam fizik matematik, untuk buku-buku terlarisnya dan untuk kejayaannya yang menakjubkan dalam menghadapi kesukaran.
Mungkin menghairankan, Hawking agak santai sebagai pelajar sarjana di Oxford University. Namun kecemerlangannya memperolehi ijazah pertama dalam fizik, dan dia melanjutkan kerjaya penyelidikan di University of Cambridge. Dalam beberapa tahun permulaan penyakitnya, dia berkerusi roda, dan ucapannya adalah croak yang tidak jelas yang hanya dapat ditafsirkan oleh mereka yang mengenalnya. Dalam hal lain, nasib telah memihak kepadanya. Dia berkahwin dengan seorang teman keluarga, Jane Wilde, yang menyediakan kehidupan rumah untuk dia dan ketiga anaknya.
**********
1960-an adalah tempoh yang menarik dalam astronomi dan kosmologi. Ini adalah dekad apabila bukti mula muncul untuk lubang hitam dan Big Bang. Di Cambridge, Hawking memberi tumpuan kepada konsep matematik baru yang dikembangkan oleh ahli fizik matematik Roger Penrose, kemudian di University College London, yang memulakan kebangkitan dalam kajian teori relativiti umum Einstein.
Menggunakan teknik-teknik ini, Hawking bekerja di luar bahawa alam semesta mestilah muncul dari "keunikan" -pada titik di mana semua undang-undang fizik terputus. Dia juga menyedari bahawa kawasan lubang peristiwa lubang hitam-satu titik yang tidak dapat dilepaskan-tidak dapat berkurang. Dalam dekad-dekad seterusnya, sokongan pengamatan untuk idea-idea ini telah diperkuat-paling menakjubkan dengan pengumuman 2016 pengesanan gelombang graviti dari bertembung lubang hitam.
Hawking di Universiti Cambridge (Lwp Kommunikáció / Flickr, CC BY-SA) Hawking telah dipilih untuk Royal Society, akademi sains utama Britain, pada usia yang sangat awal 32 tahun. Beliau pada masa itu begitu lemah sehingga kebanyakan dari kita mengesyaki bahawa dia tidak boleh mencapai tahap yang lebih tinggi. Tetapi, untuk Hawking, ini masih permulaan sahaja.
Dia bekerja di bangunan yang sama seperti yang saya lakukan. Saya kerap menolak kerusi rodanya ke pejabatnya, dan dia akan meminta saya untuk membuka buku yang abstruse mengenai teori kuantum-sains atom, bukan subjek yang sehingga kini sangat berminat kepadanya. Dia akan duduk tanpa bergerak selama berjam-jam - dia tidak dapat mengubah halaman tanpa bantuan. Saya masih ingat tertanya-tanya apa yang berlaku melalui fikirannya, dan jika kekuasaannya gagal. Tetapi dalam masa satu tahun, dia muncul dengan idea terbaiknya-dikemas dalam persamaan yang dia katakan pada batu peringatannya.
**********
Kemajuan besar dalam sains umumnya melibatkan penemuan hubungan antara fenomena yang seolah-olah sampai sekarang tidak konsisten. "Masa eureka" Hawking mendedahkan hubungan yang mendalam dan tidak dijangka antara graviti dan teori kuantum: dia meramalkan bahawa lubang hitam tidak akan sepenuhnya hitam, tetapi akan memancarkan tenaga dengan cara yang khas.
Radiasi ini hanya penting untuk lubang hitam yang jauh lebih besar daripada bintang-dan tiada satupun dari ini telah dijumpai. Walau bagaimanapun, "radiasi Hawking" mempunyai implikasi yang sangat mendalam untuk fizik matematik - sememangnya salah satu pencapaian utama rangka kerja teori untuk fizik zarah yang dipanggil teori tali adalah untuk menguatkan ideanya.
Malah, ahli teori rentetan Andrew Strominger dari Harvard University (yang mana Hawking baru-baru ini bekerjasama) mengatakan bahawa kertas ini telah menyebabkan "malam lebih banyak tidur di kalangan ahli fizik teori daripada mana-mana kertas dalam sejarah." Isu utama ialah sama ada maklumat yang kelihatan hilang apabila objek jatuh ke dalam lubang hitam pada dasarnya boleh diperolehi semula daripada radiasi apabila ia menyejat. Jika tidak, ini melanggar prinsip fizik umum yang amat dipercayai. Hawking pada mulanya menyangka maklumat itu hilang, tetapi kemudian berubah fikirannya.
Hawking terus mencari hubungan baru antara yang sangat besar (kosmos) dan yang sangat kecil (atom dan teori kuantum) dan untuk mendapatkan pandangan yang lebih mendalam tentang permulaan pertanyaan semesta alam kita seperti "adalah bang besar kita satu-satunya?" Dia mempunyai keupayaan yang luar biasa untuk memikirkan perkara-perkara di kepalanya. Tetapi dia juga bekerja dengan pelajar dan rakan sekerja yang akan menulis formula di papan hitam-dia akan menatapnya, katakan sama ada dia bersetuju dan mungkin mencadangkan apa yang sepatutnya akan datang.
Dia sangat berpengaruh dalam sumbangannya kepada "inflasi kosmik" -dalam teori yang banyak percaya menggambarkan fasa ultra awal dari alam semesta kita yang semakin berkembang. Isu utama adalah memahami benih primordial yang akhirnya berkembang menjadi galaksi. Hawking mencadangkan (secara kebetulan, ahli teori Rusia Viatcheslav Mukhanov) bahawa ini adalah "fluktuasi kuantum" (perubahan sementara dalam jumlah tenaga dalam satu titik di ruang) -nana sama dengan mereka yang terlibat dalam "Radiasi Hawking" dari lubang hitam.
Beliau juga membuat langkah selanjutnya ke arah menghubungkan dua teori besar fisika abad ke-20: teori kuantum microworld dan teori graviti Einstein dan ruang-waktu.
**********
Pada tahun 1987, Hawking menguncup radang paru-paru. Dia terpaksa menjalani trakeotomi, yang melepaskan kuasa-kuasa pidato yang terhad yang dimilikinya. Telah lebih daripada sepuluh tahun sejak dia dapat menulis, atau menggunakan papan kekunci. Tanpa ucapan, satu-satunya cara dia dapat berkomunikasi adalah dengan mengarahkan mata ke arah salah satu huruf abjad di papan besar di hadapannya.
Tetapi dia diselamatkan oleh teknologi. Dia masih menggunakan satu tangan; dan sebuah komputer, yang dikuasai oleh tuil tunggal, membenarkannya untuk menguraikan ayat. Ini kemudiannya ditolak oleh synthesizer pertuturan, dengan loghat Amerika android yang kemudiannya menjadi tanda dagangnya.
Syarahannya tentu sudah bersedia, tetapi percakapan tetap menjadi perjuangan. Setiap perkataan melibatkan beberapa tekanan tuil, jadi walaupun hukuman itu mengambil beberapa minit untuk membina. Dia belajar menjimatkan dengan kata-kata. Komennya adalah aphoristic atau orakular, tetapi sering diterapkan dengan kecerdasan. Pada tahun-tahun kemudian, beliau menjadi terlalu lemah untuk mengawal mesin ini dengan berkesan, walaupun melalui otot muka atau pergerakan mata, dan komunikasinya-sehingga kekecewaannya yang besar-menjadi lebih perlahan.
Hawking dalam graviti sifar (NASA) Pada masa operasi trakeotomi, dia mempunyai draf kasar sebuah buku, yang diharapkannya akan menggambarkan ideanya untuk pembaca yang luas dan mendapat sesuatu untuk dua anak sulungnya, yang kemudiannya berumur di kolej. Pada pemulihan beliau dari radang paru-paru, beliau menyambung kerja dengan bantuan seorang editor. Apabila edisi Amerika Syarikat A Brief History of Time muncul, pencetak membuat beberapa kesilapan (gambar terbalik), dan penerbit cuba menarik semula stok. Menghairankan mereka, semua salinan telah dijual. Inilah yang menjadi pertanda pertama bahawa buku itu ditakdirkan untuk berjaya, menjangkau berjuta-juta orang di seluruh dunia.
Dan dia dengan cepat menjadi agak tokoh kultus, yang memaparkan rancangan TV popular dari Simpsons ke The Big Bang Theory. Ini mungkin kerana konsep minda yang dipenjarakan yang menjelajah kosmos dengan jelas meraih imaginasi manusia. Jika dia telah mencapai perbezaan yang sama dalam, katakan, genetik daripada kosmologi, kemenangannya mungkin tidak akan mencapai resonans yang sama dengan orang awam di seluruh dunia.
Seperti yang ditunjukkan dalam filem The Theory of Everything, yang menceritakan kisah manusia di belakang perjuangannya, Hawking jauh daripada menjadi ahli sains yang tidak berperikemanusiaan atau nerdish. Keperibadiannya tetap luar biasa tanpa kecewa dengan kecewa dan kecacatannya. Beliau mempunyai akal sehat, dan bersedia untuk menyatakan pendapat politik yang kuat.
Walau bagaimanapun, kelemahan status ikoninya adalah bahawa komennya menarik perhatian yang berlebihan walaupun pada topik di mana dia tidak mempunyai kepakaran khusus-misalnya, falsafah, atau bahaya dari orang asing atau dari mesin pintar. Dan dia kadang-kadang terlibat dalam acara-acara media di mana "skrip "nya ditulis oleh para promotor sebab-sebab yang mana ia mungkin bersifat ambivalen.
Pada akhirnya, kehidupan Hawking dibentuk oleh tragedi yang melanda dia ketika dia berusia 22 tahun. Dia sendiri mengatakan bahawa segala yang terjadi sejak itu adalah bonus. Dan betapa kejayaan hidupnya. Nama beliau akan hidup dalam sejarah sains dan berjuta-juta mempunyai cakrawala kosmik yang melebar dengan buku terlarisnya. Dia juga telah memberi inspirasi kepada berjuta-juta orang dengan contoh pencapaian yang unik terhadap segala kemungkinan-suatu manifestasi keinginan dan tekad yang luar biasa.
Artikel ini pada asalnya diterbitkan di The Conversation.
Martin Rees, Guru Besar Emeritus Kosmologi dan Astrophysics, University of Cambridge
