Le grand physicien Stephen Hawking vient de s'éteindre cette nuit. Devenu une légende de la physique, il fut aussi un talentueux vulgarisateur. Retour sur la vie hors du commun de ce savant attachant.
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Cloué dans un fauteuil et s'exprimant via un ordinateurordinateur, Stephen HawkingStephen Hawking, qui est décédé mercredi 14 mars 2018 à 76 ans, a consacré sa vie à percer les secrets de l'universunivers et à populariser l'astrophysiqueastrophysique, au point d'en devenir une star. « Je suis certain que mon handicap a un rapport avec ma célébrité. Les gens sont fascinés par le contrastecontraste entre mes capacités physiques très limitées et la nature extrêmement étendue de l'univers que j'étudie », disait le scientifique contemporain certainement le plus célèbre du monde.

Stephen Hawking est né à Oxford le 8 janvier 1942, 300 ans jour pour jour après la mort de GaliléeGalilée. Son père, biologiste, souhaite qu'il suive ses pas en étudiant la médecine à Oxford. Mais le jeune Stephen s'est déjà pris de passion pour les mathématiques. Cette matièrematière n'étant pas enseignée dans la prestigieuse université, il opte pour la physiquephysique. Au bout de trois ans, il part pour Cambridge, afin d'y poursuivre des recherches en astronomie.

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Stephen Hawking nous offre sa thèse publiée en 1966

Peu après son 21e anniversaire, il apprend qu'il souffre d'une maladie dégénérative paralysante, la sclérose latérale amyotrophique (SLASLA) ou maladie de Charcotmaladie de Charcot. Les médecins ne lui donnent que deux ans à vivre. Ne sachant même pas s'il pourra achever sa thèse de doctorat, il plonge dans une profonde dépression, dont il ne sort que grâce à sa rencontre avec une étudiante en linguistique, Jane Wilde, qu'il épouse en 1965. Le couple, qui divorcera 30 ans plus tard, aura trois enfants. Stephen Hawking épousera en seconde noces Elaine Mason, dont il se séparera au bout de onze ans, en 2006.

Son corps décline inexorablement. En 1974, il est incapable de se nourrir ou de sortir de son lit par lui-même. En 1985, il perd définitivement l'usage de la parole après avoir subi une trachéotomie à la suite d'une pneumoniepneumonie. Mais son esprit est intact. Et son but simple : « comprendre complètement l'univers, pourquoi il est comme il est et pourquoi il existe ».  Dans les années 1970, il développe l'idée que les trous noirs ne se contentent pas d'absorber toute matière et lumièrelumière passant à leur proximité mais émettent aussi un rayonnement, le « rayonnement Hawking ».

Le saviez-vous ?

Comment un trou noir peut-il émettre quelque chose ? Dans son livre Une brève histoire du temps, Stephen Hawking, habile vulgarisateur, parvient à le faire comprendre au grand public. Dans le vide, explique-t-il, la physique quantique nous dit que se forment en permanence des paires particule-antiparticule dites virtuelles, qui s'annihilent aussitôt car elles violent temporairement la conservation de l'énergie. Que se passe-t-il lorsqu'une telle paire se forme sur « l'horizon » d'un trou noir ? L'horizon, c'est la limite au-delà de laquelle tout, même la lumière, ne ressortira jamais. Les forces de marées séparent le couple, calcule-t-il. L'une des particules disparaît dans le trou noir tandis que son alter ego s'échappe : c'est le rayonnement Hawking. Énorme conséquence : les forces marées fournissent l'énergie nécessaire pour rendre réelles les particules en effectuant un travail qui les séparent. Au final, tout se passe, lorsque l'une des particules pénètre dans le trou noir, comme si l'autre emportait un peu d'énergie alors que la première se dote d'une énergie négative et, de ce fait, le trou noir s'évapore en perdant son énergie donc sa masse. Les plus petits d'entre eux (comme ceux que pourrait engendrer l'accélérateur du Cern ou ceux de la taille d'une montagne peut-être créés lors du Big bang) disparaissent rapidement ou en un temps plus court que l'âge de l'univers observable. Pour les trous noirs stellaires et plus encore pour les trous noirs supermassifs, en revanche, il faut des durées très supérieures à l'âge actuel de l'Univers.

Ce faisant, il est le premier à parvenir à toucher du doigt le Graal des physiciens : commencer à concilier les deux grandes théories qui expliquent le fonctionnement de l'univers et sont apparemment incompatibles, à savoir la relativité générale d'EinsteinEinstein pour l'infiniment grand et la mécanique quantiquemécanique quantique pour l'infiniment petit. De l'avis des scientifiques, cette théorie aurait valu le prix Nobel à Stephen Hawking si elle avait pu être expérimentalement démontrée. L'explication de « son » rayonnement, en effet, mêle le trou noir, objet bien décrit par la relativité généralerelativité générale, et la structure quantique du vide.

À 32 ans, il devient le plus jeune membre de la Royal Society, l'équivalent britannique de l'Académie des sciences. En 1980, il obtient la chaire de professeur lucasien de mathématiques de l'université de Cambridge, un poste occupé avant lui par Isaac Newton. Il le quittera en 2009, frappé par la limite d'âge.

L'évaporation d'un trou par dissociation des paires particule-antiparticule, illustrée par Stephen Hawking dans son livre <em>Une brève histoire du temps, Du big bang aux trous noirs</em>. Ici une reproduction d'une page de l'ouvrage paru aux éditions Flammarion. Un régal pour les amateurs de sciences, qui se voient expliquer par le physicien lui-même une notion des plus subtiles. © Futura, JLG

L'évaporation d'un trou par dissociation des paires particule-antiparticule, illustrée par Stephen Hawking dans son livre Une brève histoire du temps, Du big bang aux trous noirs. Ici une reproduction d'une page de l'ouvrage paru aux éditions Flammarion. Un régal pour les amateurs de sciences, qui se voient expliquer par le physicien lui-même une notion des plus subtiles. © Futura, JLG

Hawking le vulgarisateur

Tout en approfondissant ses travaux sur les origines de l'Univers, le théoricien publie en 1988 Une brève histoire du temps, afin d'expliquer au grand public les grands principes de la cosmologiecosmologie, du Big BangBig Bang à la théorie des cordesthéorie des cordes. Jamais un ouvrage de vulgarisation scientifique ne connaîtra un tel succès. Depuis sa parution, il s'est écoulé à plus de neuf millions d'exemplaires. Stephen Hawking devient alors l'incarnation populaire du scientifique, multipliant les interventions pour promouvoir la recherche et, parfois, s'inquiéter de ses possibles dérives. Récemment, il nous conseillait de quitter la TerreTerre.
Pour Stephen Hawking, l’humanité doit se préparer à quitter la Terre

Formidable communicant, capable d'effectuer un vol en apesanteurapesanteur malgré son handicap, il se prête au jeu avec un plaisir certain et un grand sens de l'humour. Sa page FacebookFacebook qu'il alimente lui-même avec des messages signés SH compte plus de 4 millions d'« amis ».

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Il joue son propre rôle dans des séries comme Star Trek, The Big Bang Theory et The Simpsons, signe des livres pour enfants avec sa fille LucyLucy, chante avec sa voix synthétique aux côtés de U2, Pink Floyd et même des Monthy Python. Il y a un an, il était apparu lors d'une conférence à Hong Kong par hologrammehologramme. Devant des centaines de personnes, il avait soutenu que les réponses aux multiples crises environnementales « viendront de la science et de la technologie ».