Biografia

Stephen Hawkingin vanhemmat asuivat Lontoossa, jossa hänen isänsä teki lääketieteellistä tutkimusta. Lontoo oli kuitenkin vaarallinen paikka toisen maailmansodan aikana, ja Stephenin äiti lähetettiin turvallisempaan Oxfordin kaupunkiin, jossa Stephen syntyi. Perhe palasi pian takaisin yhteen ja asui Highgatessa, Pohjois-Lontoossa, jossa Stephen aloitti koulunkäyntinsä.
Vuonna 1950 Stephenin isä muutti lääketieteellisen tutkimuksen instituuttiin Mill Hillissä. Perhe muutti St Albansiin, jotta matka Mill Hilliin olisi helpompi. Stephen kävi St Albans High School for Girls -koulua (joka otti poikia 10-vuotiaiksi). Kun hän oli vanhempi, hän kävi St Albansin koulua, mutta hänen isänsä halusi hänen ottavan stipendikokeen päästäkseen Westminsterin julkiseen kouluun. Stephen oli kuitenkin sairas kokeiden aikaan, ja hän jäi St Albansin kouluun, jota hän oli käynyt 11-vuotiaasta lähtien. Stephen kirjoittaa: –

Sain siellä yhtä hyvän, ellei jopa paremman koulutuksen kuin mitä olisin saanut Westminsterissä. En ole koskaan huomannut, että sosiaalisten taitojeni puute olisi ollut esteenä.

Hawking halusi erikoistua matematiikkaan parina viimeisenä kouluvuotenaan, jolloin hänen matematiikan opettajansa oli innostanut häntä opiskelemaan aihetta. Hawkingin isä oli kuitenkin jyrkästi ajatusta vastaan, ja Hawking saatiin taivuteltua tekemään kemian pääaineekseen koulussa. Osa isän perusteluista oli se, että hän halusi Hawkingin menevän Oxfordin University Collegeen, Collegeen, jossa hän itse oli opiskellut, ja kyseisessä Collegessa ei ollut matematiikan stipendiaattia.
Maaliskuussa 1959 Hawking osallistui stipendikokeisiin tavoitteenaan luonnontieteiden opiskelu Oxfordissa. Hän sai näyttötutkinnon, vaikka tunsi suoriutuneensa siitä huonosti, ja University Collegessa hän erikoistui luonnontieteiden tutkinnossaan fysiikkaan. Hän suoritti ensimmäisen luokan tutkinnon juuri ja juuri vuonna 1962, ja hän selittää, miten tuon ajan asenne toimi häntä vastaan:-

Oxfordissa vallitseva asenne oli tuohon aikaan hyvin työnvastainen. Sinun piti olla loistava ilman ponnisteluja tai hyväksyä rajoituksesi ja saada neljännen luokan tutkinto. Kovaa työtä paremman luokan tutkinnon saamiseksi pidettiin harmaan miehen tunnusmerkkinä – pahin epiteetti Oxfordin sanastossa.

Oxfordista Hawking muutti Cambridgeen ryhtyäkseen tutkimaan yleistä suhteellisuusteoriaa ja kosmologiaa, joka oli vaikea ala sellaiselle, jolla oli vain vähän matemaattista taustaa. Hawking oli huomannut, että hänestä oli tulossa melko kömpelö viimeisen Oxford-vuotensa aikana, ja kun hän palasi kotiin jouluksi 1962 ensimmäisen Cambridgen lukukauden päätteeksi, hänen äitinsä suostutteli hänet lääkäriin.

Alkuvuodesta 1963 Hawking vietti kaksi viikkoa testeissä sairaalassa, ja motoneuronitauti (Lou Gehrigin tauti) diagnosoitiin. Hänen tilansa heikkeni nopeasti, ja lääkärit ennustivat, ettei hän eläisi tarpeeksi kauan väitöskirjansa loppuun saattamiseen. Hawking kuitenkin kirjoittaa:-

… vaikka tulevaisuuteni yllä roikkui pilvi, huomasin yllätyksekseni nauttivani elämästä nykyhetkessä enemmän kuin aiemmin. Aloin edistyä tutkimuksessani…

Syy siihen, että hänen tutkimuksensa eteni, oli se, että hän tapasi tytön, jonka hän halusi naimisiin, ja tajusi, että hänen oli saatava tohtorin tutkinto valmiiksi saadakseen töitä, joten:-

… Aloitin siis työnteon ensimmäistä kertaa elämässäni. Yllätyksekseni huomasin pitäväni siitä.

Valmistuttuaan tohtoriksi vuonna 1966 Hawking sai apurahan Gonville and Caius Collegessa Cambridgessa. Aluksi hänen asemansa oli Research Fellow, mutta myöhemmin hänestä tuli Gonville and Caius Collegen professorikollegion jäsen. Vuonna 1973 hän jätti tähtitieteen laitoksen ja siirtyi Cambridgen sovelletun matematiikan ja teoreettisen fysiikan laitokselle. Hänestä tuli Cambridgen gravitaatiofysiikan professori vuonna 1977. Vuonna 1979 Hawking nimitettiin Cambridgen matematiikan Lucasian-professoriksi. Mies, joka oli syntynyt päivälleen 300 vuotta Galileon kuoleman jälkeen, piti nyt Newtonin professuuria Cambridgessä.
Vuosina 1965-1970 Hawking työskenteli yleisen suhteellisuusteorian singulariteettien parissa kehittäen uusia matemaattisia tekniikoita tämän kosmologian alueen tutkimiseksi. Suuri osa hänen työstään tällä alalla tehtiin yhteistyössä Roger Penrosen kanssa, joka oli tuolloin Birkbeck Collegessa Lontoossa. Vuodesta 1970 lähtien Hawking alkoi soveltaa aiempia ajatuksiaan mustien aukkojen tutkimiseen.
Jatkamalla tätä mustia aukkoja koskevaa työtä Hawking havaitsi vuonna 1970 merkittävän ominaisuuden. Kvanttiteorian ja yleisen suhteellisuusteorian avulla hän pystyi osoittamaan, että mustat aukot voivat lähettää säteilyä. Onnistuminen tämän todistamisessa sai hänet työskentelemään siitä lähtien yleisen suhteellisuusteorian ja kvanttiteorian yhdistämisen parissa. Vuonna 1971 Hawking tutki maailmankaikkeuden syntyä ja ennusti, että alkuräjähdyksen jälkeen syntyisi monia 10910^{9}109 tonnia painavia mutta vain protonin kokoisia kohteita. Näillä minimustilla aukoilla on suuri yleisen suhteellisuusteorian säätelemä gravitaatiovetovoima, kun taas kvanttimekaniikan lakeja sovellettaisiin näin pieniin kohteisiin.
Toinen merkittävä saavutus, jonka Hawking teki näitä tekniikoita käyttäen, oli hänen yhdessä Santa Barbarassa toimivan Jim Hartlen kanssa vuonna 1983 tekemänsä ”no boundary proposal”. Hawking selittää, että tämä tarkoittaisi:-

… että sekä aika että avaruus ovat rajallisia, mutta niillä ei ole mitään rajaa tai reunaa. … singulariteetteja ei olisi, ja tieteen lait olisivat voimassa kaikkialla, myös maailmankaikkeuden alussa.

Vuonna 1982 Hawking päätti kirjoittaa suositun kirjan kosmologiasta. Vuoteen 1984 mennessä hän oli laatinut ensimmäisen luonnoksen kirjasta Ajan lyhyt historia. Hawking sairastui kuitenkin lisää:-

Olin Genevessä, CERNissä, suuressa hiukkaskiihdyttimessä, kesällä 1985. … Sain keuhkokuumeen ja minut vietiin sairaalaan. Geneven sairaalassa ehdotettiin vaimolleni, ettei elintoimintakonetta kannattaisi pitää päällä. Mutta hän ei suostunut siihen. Minut lennätettiin takaisin Addenbrooke’s Hospitaliin Cambridgeen, jossa kirurgi nimeltä Roger Grey suoritti trakeotomian. Leikkaus pelasti henkeni, mutta vei ääneni.”

Hawkingille annettiin tietokonejärjestelmä, jonka avulla hänellä oli sähköinen ääni. Näissä vaikeuksissa hän tarkisti vuonna 1988 julkaistun Ajan lyhyt historia -teoksen luonnoksen. Kirja rikkoi myyntiennätyksiä tavalla, jota olisi ollut vaikea ennustaa. Toukokuuhun 1995 mennessä se oli ollut Sunday Timesin bestseller-listalla 237 viikkoa, mikä rikkoi aiemman 184 viikon ennätyksen. Tämä saavutus on kirjattu Guinnessin ennätysten kirjaan vuonna 1998. Siihen on kirjattu myös se, että pehmeäkantinen painos julkaistiin 6. huhtikuuta 1995, ja se nousi bestseller-listan ykköseksi kolmessa päivässä. Huhtikuuhun 1993 mennessä A Short History of Time -kirjasta oli ilmestynyt Yhdysvalloissa 40 kovakantista painosta ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa 39 kovakantista painosta.
Vuonna 2002 Hawking julkaisi On the shoulders of giants. Fysiikan ja tähtitieteen suuret teokset. Tämä hänen toimittamansa kirja sisältää uusintapainoksia lähes täydellisistä painoksista: Copernicus, On the revolution of the heavenly spheres (1543); Galileo, Dialogues concerning two new sciences (1638); Kepler, Harmony of the world (Book Five) (1618); Newton, Principia (1687); ja seitsemän Einsteinin suhteellisuusteoriaa käsittelevää artikkelia. Jokaisen teoksen alussa on Hawkingin kommentti. Lisäksi 7.-10. tammikuuta 2002 järjestettiin Cambridgessa työpaja ja symposium Hawkingin 60-vuotispäivän kunniaksi. Proceeding julkaistiin vuonna 2003, ja James T Liu kirjoittaa arvostelussaan:-

Vaikka monet merkittävät fyysikot, kosmologit ja tähtitieteilijät ovat antaneet merkittävän panoksen kvanttipainovoiman ja kosmologian tutkimukseen, Stephen Hawkingin panos alalle on todella merkittävä. Vaikka hänen työnsä mustien aukkojen termodynamiikan parissa on ehkä tunnetuin, Hawking on myös antanut merkittävän panoksen yleisen suhteellisuusteorian singulariteettiteoremien, mustien aukkojen ainutlaatuisuuden, kvanttikenttien tutkimiseen kaarevissa avaruusavaruuksissa, euklidiseen kvanttigravitaatioon, maailmankaikkeuden aaltofunktioon ja moniin muihin aloihin. Oman työnsä lisäksi Hawking on toiminut neuvonantajana ja mentorina huomattavalle joukolle opiskelijoita. Lisäksi olisi vaikea kuvitella kokoavansa luetteloa kvanttikosmologian parissa työskentelevistä tutkijoista ilman, että siihen sisältyisi suuri joukko Hawkingin oppilaita ja läheisiä työtovereita. Niinpä hänen 60-vuotispäivänsä kunniaksi Cambridgessa sijaitsevaan CMS:ään kokoontuneeseen ryhmään kuuluu joitakin alan johtavia teoreetikkoja.

Vuonna 2005 Hawking julkaisi teoksen Information loss in black holes, jossa hän ehdotti ratkaisua informaatiohäviöparadoksiin. Samana vuonna julkaistiin Black holes and the information paradox, joka on transkriptio kuuluisasta puheesta, jonka Hawking piti 17. kansainvälisessä yleisen suhteellisuusteorian ja gravitaation konferenssissa Dublinissa vuonna 2004. Vuonna 2007 hän julkaisi kirjan God created the integers. Matemaattiset läpimurrot, jotka muuttivat historiaa. Tämä on toinen Hawkingin toimittama antologia, joka sisältää poimintoja kahdenkymmenenyhden matemaatikon kirjoituksista. Jokaisesta matemaatikosta hän antaa lyhyen elämäkerran ja asettaa valinnan matemaattiseen kontekstiinsa.
Hawking on luonnollisesti saanut ja saa edelleen lukuisia kunnianosoituksia merkittävistä saavutuksistaan. Hänet valittiin Royal Societyn jäseneksi vuonna 1974, ollen yksi sen nuorimmista jäsenistä. Vuonna 1975 hänelle myönnettiin Eddington-mitali, vuonna 1976 hän sai Royal Societyn Hughes-mitalin, vuonna 1979 hänelle myönnettiin Albert Einstein -mitali, vuonna 1982 kuningatar nimitti hänet Brittiläisen imperiumin komentajaksi, vuonna 1985 hänelle myönnettiin Kuninkaallisen tähtitieteellisen seuran kultamitali ja vuonna 1986 hänet valittiin Paavillisen tiedeakatemian jäseneksi. Hän sai edelleen merkittäviä kunnianosoituksia, kuten arvostetun fysiikan Wolf-palkinnon vuonna 1988. Seuraavana vuonna hänelle myönnettiin Asturian prinssi Concordia -palkinnot, ja hänet nimitettiin myös kunniakomppanian jäseneksi. Vuonna 1999 hänelle myönnettiin Amerikan fysiikan seuran Julius Edgar Lilienfeld -palkinto:-

… rohkeudesta ja luovuudesta gravitaatiofysiikan alalla, jota kuvaa parhaiten ennustus, jonka mukaan mustien aukkojen pitäisi lähettää mustan kappaleen säteilyä ja höyrystyä, sekä erityisestä lahjasta tehdä abstrakteista ajatuksista helposti lähestyttäviä ja jännittäviä niin asiantuntijoille, yleisölle kuin suurelle yleisöllekin.

Vuonna 2003 Hawking palkittiin Case Western Reserve -yliopiston Michelsonin Morley-palkinnolla, ja vuonna 2006 hänelle myönnettiin Kuninkaallisen seuran Copley Medal. Viimeksi mainittu palkinto, josta ilmoitettiin 24. elokuuta 2006, luovutettiin Hawkingille 30. marraskuuta 2006 seuran vuotuisessa vuosipäivässä, jossa muistettiin seuran perustamista vuonna 1660. Kyseessä oli Copley-mitalin 275-vuotisjuhlavuosi, ja Hawkingille myönnettyä mitalia juhlistettiin ainutlaatuisella tavalla. Hänen saamansa mitalin oli kantanut brittiläinen astronautti Piers Sellers avaruussukkulalennollaan kansainväliselle avaruusasemalle. Royal Societyn puheenjohtaja Martin Rees sanoi:-

Stephen Hawking on edistänyt painovoiman ymmärtämistä yhtä paljon kuin kukaan Einsteinin jälkeen. Tämä mitali on sopiva tunnustus yli 40 vuotta kestäneestä hämmästyttävästä tutkijanurasta.

Piers Sellers sanoi:-

Stephen Hawking on todellinen sankari meille kaikille kosmoksen tutkimiseen osallistuville. Hänen panoksensa tieteeseen on ainutlaatuinen, ja hän toimii jatkuvana innoittajana jokaiselle ajattelevalle ihmiselle. STS-121-lennon miehistöllä oli kunnia viedä hänen mitalinsa avaruuteen. Mielestämme tämä on erityisen sopivaa, koska Stephen on omistanut elämänsä laajemman maailmankaikkeuden pohtimiselle.

Vastauksessaan Hawking sanoi:-

Tämä on erittäin arvokas mitali. Se myönnettiin Darwinille, Einsteinille ja Crickille. Minulle on kunnia olla heidän seurassaan.