هل يمكنك أن تحدثني عن ستيفين هوكينغ وماذا ترك لنا من علم؟

 أحب أن يخلّد تاريخ عظماء العلوم، كما أحب أن أروي عنهم ما أعرف طيلة الوقت. ومن أعظم من ستيفن هوكينج ليحكي عنه؟ لقد خلّد ذكراه بنفسه بعد إسهاماته الأكثر جدلاً في مجال العلوم والفيزياء. توفي ستيفن هوكينج، أحد الفيزيائيين الأكثر نفوذاً في القرن العشرين وربما الرمز الأكثر شهرة في العلوم المعاصرة، عن عمر يناهز 76 عامًا.

وأكدت جامعة كامبريدج أن الفيزيائي قد توفي في الساعات الأولى من يوم 14 مارس في منزله في كامبريدج بإنجلترا.

منذ أوائل العشرينات من عمره، كان هوكينغ يعاني من التصلب الجانبي الضموري، وهو مرض تموت فيه الخلايا العصبية الحركية، مما يجعل الدماغ غير قادر على التحكم في العضلات. وبحسب ما ورد كانت صحة هوكينغ تتدهور يوماً بعد يوم؛ حتى تم نقله إلى المستشفى خلال رحلة إلى روما.

تميزت وفاته بتصريحات من العلماء في جميع أنحاء العالم. فمثلاً، كتب عالم الفيزياء الفلكية نيل ديغراس تايسون، مدير قبة هايدن السماوية في مدينة نيويورك، على تويت: "لقد تركت وفاته فراغًا فكريًا في أعقابه. لكنه ليس فراغاً حقاً. فكر في الأمر كنوع من طاقة الفراغ التي تتغلغل في نسيج الزمكان الذي يتحدى القياس ". كان نعياً فيزيائياً فريداً من نوعه كالمزاح الذي لا يفهمه إلا العلماء بينهم، أليس كذلك؟

وقال مالكولم بيري، الفيزيائي النظري في جامعة كامبريدج والذي كان طالبًا في مدرسة هوكينج في أوائل السبعينيات: "رد فعل الفيزيائيين هو مجرد صدمة وحزن عميقين". ويقول روجر بنروز، عالم الفيزياء النظرية بجامعة أكسفورد بالمملكة المتحدة، والذي شارك في عام 1970 مع هوكينج في تأليف ورقة بحثية أساسية عن طبيعة الثقوب السوداء: "لقد كان حقًا رجلاً غير اعتيادي".

وقال عالم الفيزياء النظرية رافائيل بوسو، أحد طلاب هوكينغ السابقين في كامبريدج، أن أستاذه كان فيزيائيًا لامعًا، وقد برع أيضًا في توصيل العلوم للجمهور. "هذان نوعان من المهارات المتميزة. برع ستيفن في كليهما ".

ويتذكر بوسو، الذي يعمل حاليًا في جامعة كاليفورنيا كيف كان عليه أن يتعلم التخلص من رعبه ومحاولة الاسترخاء حول العالم هوكينغ. حيث يقول: "كان ستيفن شخصًا مبتهجًا وخفيف القلب، ولم يكن مثقلًا بالاحترام المفرط والتفاعلات المعقدة".

ولد الفيزيائي البريطاني في أكسفورد عام 1942. وتم تشخيص حالته بأنه مصاب بمرض التصلب الجانبي الضموري عندما كان عمره 21 عامًا، عندما كان طالب دكتوراه في علم الكونيات بجامعة كامبريدج. أدرك هوكينج لأول مرة أن هناك خطأ ما عندما ذهب للتزلج على الجليد مع والدته ذات يوم، كما يتذكر في خطاب ألقاه في احتفال عيد ميلاده الخامس والسبعين العام الماضي. حيث قال فيه للجمهور "لقد سقطت وواجهت صعوبة كبيرة في النهوض". "في البداية أصبت بالاكتئاب. يبدو أن صحتي ساءت بسرعة كبيرة ".

وعلى الرغم من أن الأطباء كانوا قد أعطوه في بداية التشخيص بضع سنوات فقط ليعيش، إلا أن مرضه تقدم ببطء أكثر من المتوقع واستمر في ممارسة مهنة علمية نشيطة لعقود من الزمان، كعالم فيزياء نظرية وكداعية للعلم. ومع ذلك، كان هوكينج قد فقد وبشكل تدريجي استخدام معظم عضلاته، وعلى مدى العقود الثلاثة الماضية من حياته كان يتواصل بشكل حصري تقريبًا من خلال مُركِّب صوتي.

على مر السنين، أصبح هوكينج أحد أكثر الأسماء شهرة في العلوم المعاصرة. وحققت كتبه، ولا سيما "تاريخ موجز للزمن"، نجاحات رائجة. ومما يذكر أيضاً أنه قد استمتع بظهوره كضيف خفيف الظل في عدة برامج التلفزيونية مثل
 
Star Trek: The Next Generation
The Simpsons
The Big Bang Theory.

لكن علميًا، يرتبط اسمه ارتباطًا وثيقًا بفيزياء الثقوب السوداء، والتي بدأ بدراستها عندما كانت لا تزال تعتبر مجرد فضول رياضي في نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.

في أوائل السبعينيات، بدأ في التحقيق فيما يمكن أن تكشفه فيزياء الكم عن أفق الحدث Event Horizon، سطح الثقب الأسود الذي لا يعود منه أي شيء. وأصيب هوكينغ عالم الفيزياء بصدمة كبيرة عندما حسب أن هذا السطح يجب أن ينبعث منه إشعاع ببطء (سيُعرف قريبًا بإشعاع هوكينغ). لم تكن الثقوب السوداء سوداء بشكل كامل حقًا.

ورأى أن هذا الانبعاث يجب أن يؤدي في النهاية إلى انكماش الثقب الأسود واختفائه

كان الأمر الأكثر إثارة للصدمة للباحثين هو إدراك هوكينج في عام 1976 أن إشعاع هوكينغ يجب أن يمحو المعلومات من الكون، في تناقض واضح مع بعض المبادئ الأساسية لنظرية الكم

"لم تكن أهمية هذا العمل هي التأثير بحد ذاته، بل أنه كان قادرًا على تقديم المعنى المادي الواضح الوحيد الذي نعرفه والذي يجمع بين الثورتين العظيمتين لفيزياء القرن العشرين، وهما النسبية العامة وميكانيكا الكم، وإظهار أن هذا جلب بالضرورة مفاهيم عميقة من الديناميكا الحرارية، "يقول بنروز.

بعدها، بدأ هوكينج، جنبًا إلى جنب مع بيري وأندرو سترومينجر بجامعة هارفارد في كامبريدج، ماساتشوستس، برسم طريقة محتملة للخروج من مفارقة معلومات الثقب الأسود. كان الثلاثة، مع ساشا هاكو، طالبة سترومينغ ، يعملون على ورقة متابعة. يقول بيري: "نعتقد أننا في المراحل الأخيرة فقط من إجراء [الحسابات] المطلوبة".

النتائج الثمينة

ربما لأن معظم أعماله كانت ذات طبيعة تخمينية ويصعب اختبارها تجريبيًا، لم يُمنح هوكينج جائزة نوبل أبدًا. في عام 2016، تساءل البعض عما إذا كان سيفوز أخيرًا، عندما أعلن جيف شتاينهاور في حيفا، أنه وجد دليلًا مقنعًا على إشعاع هوكينغ - ليس في ثقب أسود حقيقي، ولكن في النظير المختبري مصنوع من ذرات شديدة البرودة. ومع ذلك، لا يزال بعض الخبراء يعتبرون هذه النتائج غير حاسمة، ويقول الكثيرون أن علاقتها بالثقوب السوداء الحقيقية غير مؤكدة.

قد يأتي اختبار أكثر مباشرة لبعض نتائج هوكينج من دراسة الثقوب السوداء الفيزيائية الفلكية من خلال موجات الجاذبية، والتي بدأها مرصد موجات الجاذبية بالليزر والذي مقره الولايات المتحدة. ربط هوكينج وآخرون مساحة سطح أفق الحدث للثقب الأسود بالانتروبيا Entropy، وهو مقياس من الفوضى.

عندما أجرى فريق إخباري في عام 2016 مقابلة حول أول اكتشاف لموجات الجاذبية من الثقوب السوداء المندمجة، قال هوكينغ إنه يأمل أن تكون الاكتشافات المستقبلية حساسة بدرجة كافية لتأكيد التنبؤ الذي توصل إليه في السبعينيات: أن مساحة سطح ما بعد يجب أن يكون الثقب الأسود المندمج أكبر من مساحة السطح المجمعة للأجسام الأصلية التي شكلته.

وهذا يتوافق مع القانون الديناميكي الحراري الذي يحكم الانتروبيا في الكون ، والذي ينص على أنه بمرور الوقت، لا يمكن أن تنخفض الإنتروبيا أبدًا. قال "أود منهم أن يختبروا نظرية منطقتي".

كما واكتشف هوكينج مع عالم الكونيات توماس هيرتوج، وهو طالب سابق آخر، مفهوم التضخم الكوني Cosmic Inflation - وهي فترة وجيزة من التوسع السريع للغاية في اللحظات الأولى من الانفجار العظيم - وكيف يمكن أن تفرخ عدة أكوان، "كون متعدد Multiverse".