Avec la mort de Stephen Hawking, le monde a perdu un aventurier.

J'étais l'un des nombreux à avoir découvert pour la première fois les idées profondes de la cosmologie à travers le livre de Hawking A Brief History of Time, et me suis trouvé inspiré. À ses lecteurs, Hawking a révélé un tout nouveau monde, montrant comment la physique peut répondre à certaines des questions profondes de notre existence, jusqu'au plus profond de tous :comment l'univers a-t-il commencé ?

La physique est souvent perçue comme sèche et dépourvue d'imagination, mais en tant que chercheurs, nous réalisons que cela ne pourrait pas être plus éloigné de la vérité. Dans la recherche, nous jetons régulièrement des hypothèses à la poubelle, jouer avec des scénarios "et si", et compter sur la perspicacité et la créativité pour explorer de nouvelles idées qui pourraient nous emmener au-delà des limites de la physique que nous connaissons déjà. Stephen Hawking était un maître dans ce domaine.

Théorie de tout

Ce qui a fait de Hawking un pionnier, ce sont ses tentatives de fusionner la physique quantique et la relativité générale.

La situation de la physique moderne est à la fois puissante et désastreuse. Nous avons deux théories incroyablement solides qui ont réussi tous les tests que nous pouvons leur lancer, et pourtant nous ne pouvons pas les unifier.

La relativité générale est notre théorie de la gravité, avec nos remerciements à Einstein, et la physique quantique est notre théorie de tout le reste - en particulier, comment les particules interagissent. Les deux ont été testés avec une précision incroyable et sont devenus des outils de tous les jours. Nous utilisons la relativité générale pour rendre notre système GPS précis, et la physique quantique est utilisée pour concevoir des éléments clés de toutes les hautes technologies.

Cependant, nous n'avons toujours pas de théorie qui combine les deux, et cela a laissé les physiciens perplexes pendant un siècle. La fusion des deux théories a engagé Einstein pendant la seconde moitié de sa vie en vain.

La quête d'une théorie quantique de la gravité qui peut aussi expliquer l'univers entier, est connue comme la recherche d'une "théorie du tout", ou "ToE".

L'idée la plus célèbre de Hawking était de prendre au sérieux la question de ce qui se passerait si vous preniez un système quantique et le placiez près de l'horizon des événements d'un trou noir. Même sans théorie finale de la gravité quantique, il a révélé que dans certaines circonstances particulières, vous pouvez de toute façon calculer des solutions.

L'"esprit de Dieu"

Hawking a décrit la quête d'une théorie de tout en analogie avec Dieu :« Si nous découvrons une théorie de tout… ce serait le triomphe ultime de la raison humaine, car alors nous connaîtrions vraiment l'esprit de Dieu.

Il a été forcé d'expliquer cette ligne à plusieurs reprises. En tant que fervent athée, il a clairement indiqué qu'il ne voulait pas dire que nous comprendrions une divinité, mais plutôt que nous serions en mesure d'expliquer, en utilisant la physique, la naissance de l'univers lui-même, et tous les processus qu'il contient, démontrant ainsi qu'il n'y a pas besoin d'un dieu.

Selon ses propres mots :« Dieu peut exister, mais la science peut expliquer l'univers sans avoir besoin d'un créateur."

Comment le big bang a frappé

Nous savons que rien, même pas de lumière, peut échapper à l'attraction gravitationnelle d'un trou noir. Néanmoins, Hawking a découvert que les trous noirs devraient « briller ». La lumière qu'ils émettent est maintenant connue sous le nom de "rayonnement Hawking".

Mais si la lumière ne peut pas s'échapper des trous noirs, comment peuvent-ils briller ?

L'horizon des événements d'un trou noir est le point de non-retour. Une fois que vous êtes dans l'horizon des événements, vous ne pouvez jamais vous échapper, et aucune lumière que vous émettez ne sera jamais vue à l'extérieur. La raison pour laquelle les trous noirs peuvent briller est qu'aucune lumière n'émerge réellement de l'intérieur de l'horizon des événements. La lumière est créée juste à l'extérieur, grâce à l'interaction du trou noir avec le vide quantique.

Cela conduit à une autre question, parce qu'une autre règle importante de la physique est la conservation de l'énergie; vous ne pouvez pas créer quelque chose à partir de rien. Alors pour briller, le trou noir doit payer un prix, et il paie avec la seule monnaie dont il dispose – sa masse.

Au fur et à mesure que le trou noir émet de la lumière, il devient plus léger, et plus le trou noir est clair, plus il brille de façon spectaculaire, qui accélère sa disparition, jusqu'à ce qu'il s'évapore en rien dans un flash intense de rayonnement.

Aussi spectaculaire que cela puisse être, cela peut sembler un peu ésotérique :pourquoi devrions-nous nous soucier du comportement des trous noirs ? Bien, les théories que Hawking développait ont également des implications sur la question de savoir comment l'univers a commencé. Hawking a proposé un mécanisme, par la physique quantique, par lequel un univers pourrait naître. En d'autres termes, il a proposé une réponse à la façon dont le big bang a frappé.

La symphonie de l'espace

Hawking est devenu l'un des physiciens les plus connus au monde. Sa renommée l'a vu apparaître fréquemment dans la culture populaire, notamment dans les Simpsons et Star Trek (où il a joué lui-même). Non seulement un excellent chercheur, il était un brillant communicateur, et cela le distinguait de ses pairs. Son A Brief History of Time s'est vendu à plus de 10 millions d'exemplaires et a été traduit dans au moins 35 langues.

L'une des choses fantastiques à propos d'Une brève histoire du temps était qu'elle rendait les idées complexes simples, mais n'a pas non plus hésité à donner les détails sanglants. Hawking a montré du respect à ses lecteurs et à leur potentiel de compréhension – ayant peut-être des attentes plus élevées envers eux qu'ils n'en avaient eux-mêmes. Par conséquent, il était capable de transmettre un grand sentiment de la profondeur de la pensée derrière les théories.

Des millions de lecteurs absorbés par son livre sont repartis avec un sentiment d'émerveillement, même s'ils ne comprenaient pas pleinement. Comme écouter une symphonie, vous pouvez apprécier la beauté et la complexité de la musique sans savoir jouer d'aucun des instruments.

Hawking a joué la symphonie de l'espace en mots sur une page, qui laissait aux gens le sentiment d'avoir vécu quelque chose de profond, même s'ils ne l'avaient pas bien compris.

Être curieux

Que Hawking ait survécu jusqu'à l'âge de 76 ans est vraiment remarquable.

Diagnostiqué de sclérose latérale amyotrophique (SLA) à l'âge de 22 ans, il n'avait que deux ans à vivre.

Plutôt que d'être vaincu par un tel diagnostic, il s'est lancé dans la recherche avec une urgence peut-être inspirée par son temps limité. Il a décidé de faire quelque chose d'important avec le temps qu'il lui restait, et a ainsi attaqué certaines des questions les plus profondes et les plus difficiles de la physique.

Au profit de l'humanité, il n'a pas succombé à la maladie et a pu continuer ses recherches pendant encore un demi-siècle. Qu'il ait refusé de laisser les difficultés physiques le dissuader de l'œuvre de sa vie est une inspiration pour nous tous.

C'était aussi un vrai personnage, et est célèbre pour placer des paris de haut niveau sur de grandes questions de physique (qu'il perdait généralement). En 1974, il pariait que la source de rayons X au centre de notre galaxie, Cygne X-1, n'était pas un trou noir, mais a concédé la perte due à des preuves accablantes en 1990.

De notre point de vue moderne, il est étonnant de réaliser que toutes ses premières recherches sur les trous noirs ont été effectuées avant même que nous soyons sûrs qu'ils existaient.

L'un des paris les plus fascinants de Hawking concernait le "paradoxe de l'information". Le fait que les trous noirs puissent s'évaporer s'est avéré extrêmement déroutant, car toutes les informations sur ce qui y est entré sont perdues à mesure que le trou noir disparaît. En physique quantique, vous ne pouvez pas détruire l'information, donc le paradoxe.

Bien que Hawking ait concédé ce pari très publiquement en 2004, la plupart des physiciens soutiendraient encore que la réponse n'est pas résolue. Récemment, il a connu un regain d'intérêt avec le "paradoxe du pare-feu" et Hawking lui-même ajoutait de nouvelles idées au débat même au cours de ses dernières années.

Alors que nous disons adieu à l'un des plus grands penseurs de notre temps, Je vous laisse avec quelques-uns de ses meilleurs conseils :"Regardez les étoiles et non à vos pieds. Essayez de donner un sens à ce que vous voyez, et s'interroger sur ce qui fait exister l'univers. Être curieux."

Avec le décès de Stephen Hawking, l'humanité a perdu un esprit brillant et un être humain inspirant.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.