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Stephen Hawking est un des physiciens les plus célèbres de l'Histoire. © Rogelio A. Galaviz C./Flickr

Stephen Hawking

Physicien théoricien et cosmologiste

08-01-1942 - 14-03-2018

Feynman

Singularité

Trou de ver

Cosmologie quantique

Gravité quantique

Wheeler

Bekenstein

Entropie

Penrose

Sciama

Paradoxe de l'information

Kip thorne

Voyage dans le temps

Einstein

Modèle de Hartle-Hawking

Temps imaginaire

Univers sans bord

Topologie

Toutes ses

Découvertes

Les travaux de Stephen Hawking concernent la cosmologie, la gravité quantique et les trous noirs. Il a formulé des théorèmes sur les singularités en cosmologie avec Roger Penrose. Il a découvert que les trous noirs émettaient un rayonnement, appelé rayonnement de Hawking. Il a développé des théories sur les minitrous noirs et les trous noirs microscopiques virtuels. Il a travaillé sur l’entropie des trous noirs et découvert le paradoxe de l'information. Il également exploré la physique des trous de ver dont ceux, traversables, qui permettraient de voyager dans le temps selon les travaux du prix Nobel de Physique Kip Thorne. Il a proposé la théorie de l’Univers sans bord basée sur l'intégrale de chemin de Feynman, l'équation de Wheeler-DeWitt et utilisant un temps imaginaire avec James Hartle.

Découvrez sa

Biographie

Stephen William Hawking, né le 8 janvier 1942 à Oxford, est un physicienphysicien théoricien et cosmologiste britannique bien connu pour ses travaux sur les trous noirs, la cosmologiecosmologie quantique et ses livres de vulgarisation sur les mêmes sujets. C'est son best-seller Une brève histoire du temps (A Brief History of Time), qui est resté sur la liste des records des meilleures ventes du Sunday Times pendant 237 semaines consécutives, qui l'a fait connaître du grand public.

La renommée médiatique de Hawking vient aussi du fait qu'il a accompli ses travaux alors qu'il souffre d'une dystrophie neuromusculaire attribuée à une sclérose latérale amyotrophiquesclérose latérale amyotrophique (SLASLA). Cette terrible maladie, appelée familièrement aux États-Unis la maladie de Lou Gehrig et en France la maladie de Charcot, qui conduit à une paralysie complète et à la mort en quelques années en général, s'est déclaré chez lui peu de temps après ses 20 ans.


Une vidéo mise en ligne par l'université de Cambridge en l'honneur de Stephen Hawking. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Cambridge University

Des singularités en cosmologie au rayonnement des trous noirs

Il était alors étudiant à Cambridge, où il avait l'intention d'approfondir la cosmologie avec Fred Hoyle, l'un des plus importants astrophysiciensastrophysiciens des années 1950 et 1960 et coauteur du modèle standardmodèle standard en cosmologie de l'époque, avec un universunivers en expansion éternel et infini. À son grand désespoir (mais ce fut en réalité une chance comme Hawking le comprit rétrospectivement), il se vit attribuer comme directeur de thèse William Dennis Sciama, assez peu connu à ce moment-là. Stimulé par sa rencontre et son mariage avec Jane Wilde en 1965, et parce que sa maladie progressait moins vite que prévu, Hawking finira son doctorat en publiant à partir de 1966 des articles retentissants sur l'occurrence des singularités en cosmologie relativiste. Il y reprenait les méthodes géométriques du grand mathématicienmathématicien Roger PenroseRoger Penrose, que celui-ci avait utilisées initialement pour démontrer l'existence d'une singularité lors de la formation d'un trou noirtrou noir en relativité généralerelativité générale classique.

Les travaux de Hawking arrivaient au moment où les découvertes des quasars et surtout du rayonnement fossile par Penzias et Wilson en 1965 venaient de réfuter la théorie de la cosmologie stationnaire de Hoyle, Hermann Bondi et Thomas Gold. La théorie du Big Bang de Georges LemaîtreGeorges Lemaître, Georges GamowGeorges Gamow et Ralph Alpher allait enfin être prise au sérieux.

En utilisant les méthodes mathématiques de Penrose et en comprenant l'importance des idées de John Wheeler sur les trous noirs, les trous de vers et la cosmologie quantique, Hawking va marquer profondément la physiquephysique théorique et la cosmologie pendant les années 1970 et 1980. Influencé par les travaux de Bekenstein, Zel'dovich, Starobinsky et Linde, il se fera un nom en découvrant le rayonnement des trous noirs en 1974 et en développant plusieurs aspects importants de la théorie de l'inflation pendant les années 1980. Tous ces travaux le conduiront à développer un modèle cosmologique fascinant en 1983, universellement connu aujourd'hui sous le nom de modèle de Hartle-Hawkingmodèle de Hartle-Hawking. Reprenant la méthode de calcul en théorie quantique dite de l'intégrale de chemin de Feynman, dont il avait pu constater l'efficacité dans ses recherches sur l'entropie et le rayonnement des trous noirs, Hawking proposait avec Hartle un modèle cosmologique fini dans l'espace et caractérisé par l'apparition du temps imaginaire au moment où l'univers était dominé par les effets de la gravitation quantiquegravitation quantique, c'est-à-dire avant le temps de Plancktemps de Planck.

De l’entropie des trous noirs au boson de Higgs

On mesure toute la détermination et les capacités intellectuelles de Stephen Hawking quand on sait que ces travaux furent réalisés en 1974, alors qu'en raison de la paralysie causée par la SLA, il était devenu incapable de se nourrir ou de sortir de son lit par lui-même et que son état n'allait cesser de s'aggraver. Son élocution, déjà fortement altérée par sa maladie, de sorte que seules les personnes le connaissant bien pouvaient encore le comprendre, laissa la place à une incapacité totale de parler en 1985. Il avait alors contracté une pneumoniepneumonie, et les médecins avaient dû lui faire subir une trachéotomie pour sauver sa vie. Depuis la fin des années 1980, il doit utiliser un ordinateur pour parler.

À la fin des années 1990 et au début des années 2000, Hawking est devenu un partisan convaincu de la théorie des supercordesthéorie des supercordes, et notamment de la théorie Mthéorie M, parce qu'elle permet de mieux comprendre l'origine de l'entropieentropie des trous noirs. Il publiera d'ailleurs un nouveau livre de vulgarisation sur ces sujets en 2001, L'univers dans une coquille de noixnoix. Le livre vulgarise des théories comme la supergravitésupergravité, la supersymétriesupersymétrie et la théorie quantique à la base de la théorie M, l'holographie et la dualité des p-branes contenues dans la théorie des supercordes et leurs implications sur les trous noirs et l'existence d'univers multiples. Sur le plan scientifique, la théorie M a convaincu Hawking qu'il avait perdu son pari sur le célèbre et profond paradoxe de l’information apparaissant avec les trous noirs et qu'il avait été le premier à signaler. Il a concédé en 2004 à John Preskill que l'information n'était pas détruite dans les trous noirs. En 2012, il a aussi concédé à Gordon Kane que le boson de Higgs existait bel et bien.

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Stephen Hawking en visite voilà quelques années au LHC. L’accélérateur lui a fait perdre 100 dollars à la suite d’un pari sur la découverte d’une nouvelle particule avec le LHC. © Cern

Une carrière saluée par de nombreuses distinctions

En 2009, Hawking a quitté la prestigieuse Lucasian Chair of Mathematics à l'université de Cambridge, comme il était prévu à cause de la limite d'âge. Elle a été occupée par de grands noms de la physique, parmi lesquels ceux dont les théories ont bouleversé profondément notre vision du monde : Isaac NewtonIsaac Newton et Paul DiracPaul Dirac. Actuellement, c'est Michael Green qui en est le titulaire.

Titulaire de nombreuses récompenses, Stephen Hawking n'a cependant pas reçu de prix Nobel, possiblement parce que ses travaux sont trop théoriques. Mais il aurait logiquement pu recevoir le prix Nobel de physique si l'on avait détecté des trous noirs en train de s'évaporer, par exemple au LHC. Toutefois, il a reçu trois millions de dollars en 2012 en tant que lauréat du prix spécial de la Fundamental Physics Prize Foundation. Un de ses plus grands rêves était de faire un vol dans l'espace, alors qu'il a déjà effectué un vol en apesanteurapesanteur en 2007 grâce à la société Zero-G, fondée par Peter Diamandis.

Très impliqué dans les médias, il a fortement participé à la communication des sciences au public. Une médaille Stephen Hawking pour la communication scientifique a été créée en 2016 pour saluer les contributions de ce type. L'astéroïdeastéroïde (7672) a également été nommé en son honneur. Par ailleurs, ces dernières années, il alertait le monde contre le changement climatiquechangement climatique.

Stephen Hawking est décédé le 14 mars 2018, à Cambridge, au Royaume-Uni, à l'âge de 76 ans. Un film biographique sorti en 2014, intitulé Une merveilleuse histoire du temps, retrace la vie de ce grand physicien.

Découvrez toutes ses

citations

Découvrez les meilleures citations de Stephen Hawking, Physicien théoricien et cosmologiste né(e) le 08 janvier 1942.

D'ici 2600, la population mondiale se retrouvera épaule contre épaule et la consommation d'électricité transformera la Terre en une boule de feu." "Avec le changement climatique, les chutes d'astéroïdes, les épidémies et la croissance effrénée de la population, la vie sur notre planète devient de plus en plus précaire."

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

J’ai remarqué que même les fatalistes regardent la route avant de traverser.

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

La création de l'intelligence artificielle serait le plus grand événement de l'histoire de l'humanité. Mais il pourrait aussi être l'ultime. (...) Une telle forme d'intelligence pourrait s'émanciper et même améliorer sa propre conception à une vitesse toujours croissante. Les humains, limités par leur évolution biologique lente, ne pourraient pas rivaliser, et seraient détrônés.

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

La meilleure chance de survie de l'humanité est de bâtir des colonies dans l'espace." "L'humanité doit maintenir sa présence dans l'espace et sur d'autres planètes si elle veut survivre."

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

Non seulement Dieu joue aux dés mais il les jette parfois là où on ne peut les voir.

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

Regardez vers les étoiles et pas vers vos pieds. Essayez de donner un sens à ce que vous voyez, et demandez-vous ce qui fait que l'univers existe. Soyez curieux.

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

Regardez vers les étoiles et pas vers vos pieds. Essayez de donner un sens à ce que vous voyez, et demandez-vous ce qui fait que l'univers existe. Soyez curieux.

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

Si l'humanité veut avoir un avenir à long terme, il faut que son horizon dépasse celui de la planète Terre. Il n'est pas possible que nous continuions à nous regarder le nombril et à miser sur une planète surpeuplée et de plus en plus polluée.

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

Si les extraterrestres nous rendent visite un jour, je pense que le résultat sera semblable à ce qui s'est produit quand Christophe Colomb a débarqué en Amérique, un résultat pas vraiment positif pour les autochtones ...

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste

Tant que l'univers aura un commencement, nous pouvons supposer qu'il a eu un créateur. Mais si réellement l'univers se contient tout entier, n'ayant ni frontières ni bord, il ne devrait avoir ni commencement ni fin : il devrait simplement être. Quel place reste-t-il alors pour un créateur ?

-Stephen Hawking,

Physicien théoricien et cosmologiste