Stephen Hawking

Çocukluğu, eğitimi ve akademik kariyerinin başlangıcı

Stephen Hawking 8 Ocak 1942’de Oxford’da, babası tıp alanında araştırmacı olan bir ailenin çocuğu olarak doğdu. İlk eğitim yıllarında akademik başarısı hemen öne çıkmadı; ancak zamanla özellikle bilim derslerine yatkınlık göstermeye başladı. St Albans School’da matematik öğretmeni Dikran Tahta’nın desteği, bilimsel merakının güçlenmesinde etkili oldu. Arkadaşlarıyla birlikte saat parçaları, eski bir telefon santrali ve başka kullanılmış malzemelerden bir bilgisayar yapmaları, soyut bilim ilgisinin uygulamalı merakla birleştiğini gösteren somut bir örnektir. Babası matematik eğitimi almasını istese de Hawking, University College Oxford’da matematik okunamadığı için fizik ve kimya öğrenimine yöneldi.

1959’da 17 yaşındayken University College Oxford’da üniversite eğitimine başladı. İlk dönemlerinde dersleri kolay bulduğu ve kendisini yalnız hissettiği aktarılır; daha sonra sosyal yaşama ve üniversite etkinliklerine daha fazla katıldı. Oxford University College Boat Club’da kürek takımının dümenciliğini yapması, onun yalnızca derslerine kapanan bir öğrenci olmadığını gösterir. Sınavlara yeterince düzenli hazırlanmadığı için birinci ve ikinci sınıf derece arasında kalan bir sonuç aldı; hedeflediği Cambridge eğitimi için gereken birinci sınıf dereceyi sözlü değerlendirmede elde etti. Böylece 1962’de Cambridge’de Trinity Hall’da lisansüstü çalışmalarına başladı.

Cambridge’de genel görelilik ve kozmoloji alanlarına yoğunlaştı. Doktora tezi, genişleyen evrenlerin özellikleri ve evrenin başlangıcının matematiksel olarak nasıl ele alınabileceği üzerineydi; tez 1966’da onaylandı. Roger Penrose ile yaptığı çalışmalar, kara deliklerin merkezindeki tekillik düşüncesini evrenin tamamına uygulamasına yardımcı oldu. 1969’da Cambridge’de bilim alanında özel bir araştırma göreviyle kalmaya devam etti. Bu dönem, Hawking’in öğrenci merakını genel görelilik, kozmoloji ve kara delik araştırmalarına dönüştürdüğü akademik başlangıç evresidir.

ALS tanısı ve hastalıkla yaşamı

Hawking’e 1963’te, 21 yaşındayken erken başlayan ve yavaş ilerleyen bir motor nöron hastalığı tanısı kondu. ALS olarak bilinen bu hastalık, hareketleri sağlayan sinir hücrelerinin zamanla zarar görmesiyle kasların denetiminin azalmasına yol açar. Hawking’in durumunda hastalık yıllar içinde ilerledi ve vücudunun büyük bölümünü felç etti. Tanının genç yaşta konması, onun eğitim ve kariyerinin henüz başında ciddi bir belirsizlikle karşılaşmasına neden oldu.

Hastalığın ilerlemesi çalışma biçimini değiştirdi; ancak Hawking bilimsel üretimini sürdürdü. Konuşma yetisini kaybettikten sonra iletişim kurmak için konuşma üreten bir cihaz kullandı. İlk aşamada cihazı elde taşınan bir düğmeyle, daha sonra ise tek bir yanak kasıyla kontrol etti. Bu ayrıntı, fiziksel hareketleri çok sınırlanmasına rağmen düşüncelerini yazılı ve sözlü iletişime dönüştürebildiğini gösteren somut bir örnektir. Yardımcıların ve evde aldığı bakım desteğinin çalışma hayatındaki rolü de zamanla arttı.

Hastalığı Hawking’in kimliğinin yalnızca bir parçasıydı; onu tanımlayan temel unsur bilimsel sorular üzerindeki ısrarlı çalışmasıydı. 50 yılı aşkın süre boyunca tanısıyla yaşamayı sürdürmesi, kamuoyunun dikkatini çekti ve onu bilimin yanı sıra engellilik, iletişim ve insan dayanıklılığı bağlamlarında da görünür kıldı. Bununla birlikte, ALS’nin tıbbi ayrıntıları ve tedavi yöntemleri bu biyografinin kapsamı dışındadır.

Kozmoloji ve kara delik fiziğine katkıları

Hawking’in bilimsel çalışmaları, genel görelilik ile kuantum fiziğinin evreni açıklama biçimlerini bir araya getirme çabasına dayanıyordu. Genel görelilik, kütle ve enerjinin uzay-zamanı nasıl şekillendirdiğini açıklar; kuantum fiziği ise çok küçük ölçeklerdeki parçacıkların davranışlarını inceler. Hawking, bu iki çerçeveyi özellikle evrenin başlangıcı ve kara deliklerin davranışı gibi uç koşullarda birlikte düşünmeye çalıştı.

Roger Penrose’un kara delik merkezindeki uzay-zaman tekilliği üzerine çalışmalarından esinlenerek benzer düşünceyi tüm evrene uyguladı. Hawking ve Penrose’un tekillik teoremleri, genel görelilik ve belirli kozmoloji modelleri altında evrenin bir tekillikten başlamış olması gerektiği fikrini destekledi. Buradaki temel mekanizma, uzay-zamanın kütleçekim altında öyle yoğunlaşabilmesidir ki klasik fizik denklemleri sınır bir duruma ulaşır. Somut bir sonuç olarak, 1970’te yayımlanan çalışmalarında evrenin genel göreliliğe uyduğu ve belirli genişleyen evren modellerine uyduğu durumda başlangıcının bir tekillik olması gerektiğini savundular. Bu teoremlerin ayrıntılı matematiksel incelemesi ve evren modellerinin kapsamlı karşılaştırması ayrı bir konudur.

Kara delik araştırmalarında Hawking, bu nesnelerin yalnızca kütleçekimin etkisiyle açıklanamayacak kuantum sonuçlar doğurabileceğini gösteren çalışmalara yöneldi. 1970’lerin başında kara deliklerin oluşum biçiminden bağımsız olarak bazı temel özelliklerle tanımlanabileceği düşüncesini destekleyen araştırmalarda yer aldı. 1973’te James M. Bardeen ile kara delik mekaniğinin dört yasası üzerinde çalıştı. Daha sonra evrenin kökeni üzerine, genel görelilik ile kuantum mekaniğini birleştiren bir kozmoloji yaklaşımı geliştirdi. Jim Hartle ile 1983’te yayımladığı Hartle-Hawking durumu, evrenin başlangıcını klasik anlamda keskin bir sınır olarak ele almayan bir model önerdi.

Bu çalışmaların önemi, evrenin başlangıcı ile kara deliklerin iç bölgeleri gibi doğrudan gözlemlenmesi zor alanları kuramsal fizik içinde aynı büyük soruya bağlamasıdır: Fizik yasaları en uç koşullarda nasıl işler? Hawking’in katkıları, kara deliklerin ve erken evrenin yalnızca astronomik nesneler olarak değil, genel görelilik ile kuantum kuramının sınandığı ortamlar olarak incelenmesini güçlendirdi.

Hawking radyasyonu

Hawking radyasyonu, kara deliklerin tamamen ışıksız ve bütünüyle edilgen nesneler olmadığını öne süren kuramsal sonuçtur. Hawking 1974’te kara deliklerin parçacıklar ve enerji yayabileceğini, bu süreç devam ederse enerji kaybederek sonunda buharlaşabileceklerini savundu. Bu fikir, kara deliklerin yalnızca içine madde çeken bölgeler olarak değil, kuantum etkiler nedeniyle ışıma süreçleriyle birlikte düşünülmesi gerektiğini ortaya koydu.

Sonuç, kuantum mekaniğinin belirsizlik ilkesi ile güçlü kütleçekim alanının bir arada değerlendirilmesinden doğdu. Böylece klasik genel göreliliğin ışığın kaçamadığı kara delik resmi, kuantum etkileri hesaba katıldığında değişti. İlk ortaya atıldığında tartışmalı olan bu öneri, 1970’lerin sonlarına doğru yayımlanan ek çalışmaların ardından teorik fizikte önemli bir atılım olarak geniş ölçüde kabul gördü. Hawking radyasyonunun matematiksel türetimi ve ayrıntılı fiziksel açıklaması, burada ele alınmayan ayrı bir ileri düzey konudur.

Bilim iletişimi ve popüler eserleri

Hawking, araştırma sonuçlarını yalnızca akademik çevrelerle sınırlamayıp geniş kitlelere ulaştıran bilim iletişimcilerinden biri oldu. 1982’de çocuklarının eğitimi ve ev masraflarını karşılamaya yardımcı olması amacıyla genel okuyucuya yönelik bir evren kitabı yazmaya karar verdi. Editörü, karmaşık fikirleri teknik olmayan bir dille anlatması için metin üzerinde çok sayıda değişiklik yapılmasını istedi. Bu süreç, bilimsel doğruluğu korurken anlaşılır anlatım kurmanın başlıca güçlüğünü gösterir.

Zamanın Kısa Tarihi 1988’de yayımlandı ve kısa sürede geniş bir okur kitlesine ulaştı. Kitap, Sunday Times çok satanlar listesinde 237 hafta kalarak büyük bir ticari başarı elde etti. Hawking bu eserde evrenin yapısı ve kendi bilimsel ilgi alanları hakkında genel okuyucuya yönelik açıklamalar yaptı. Daha sonra Kara Delikler ve Bebek Evrenler ve Diğer Denemeler adlı deneme, söyleşi ve konuşma derlemesi yayımlandı. 1997’de yayımlanan Stephen Hawking’s Universe adlı televizyon dizisi ve eşlik eden kitapta ise odağın tamamen bilim olması özellikle vurgulandı.

Hawking’in iletişimciliği kitaplarla sınırlı kalmadı. 1991’de A Brief History of Time adlı belgesel yayımlandı; filmde Hawking’in yanı sıra arkadaşları, ailesi ve çalışma arkadaşlarıyla yapılan görüşmelere yer verildi. Televizyon ve basın röportajları, fiziksel erişimi sınırlı bir bilim insanının fikirlerini küresel kamuoyuna taşımasına yardımcı oldu. Popüler kültürdeki görünürlüğü de büyük ölçüde bu kitaplar, belgesel, televizyon çalışmaları ve medya röportajları üzerinden oluştu.

Özel yaşamı, kamusal görünürlüğü ve bilimsel mirası

Hawking’in özel yaşamı, uzun süreli hastalığıyla birlikte ailesi, çocukları ve çalışma çevresiyle kurduğu yaşam düzeni üzerinden şekillendi. Hastalığının ilerlemesiyle evde hemşirelik hizmetlerini kabul etmek zorunda kaldı; bu durum günlük yaşamını sürdürebilmesi için destek sistemlerinin önemini gösterir. 1982’de kitap yazma kararını çocuklarının eğitimi ve ev masraflarıyla ilişkilendirmesi, bilimsel üretiminin aile sorumluluklarıyla da bağlantılı olduğunu ortaya koyar.

Akademik başarıları arttıkça kamuoyundaki görünürlüğü de yükseldi. 1975’te Eddington Madalyası ve Pius XI Altın Madalyası’nı, 1976’da Dannie Heineman Ödülü, Maxwell Madalyası ve Ödülü ile Hughes Madalyası’nı aldı. 1979’da Cambridge Üniversitesinde Lucasian Matematik Profesörü oldu ve bu görevi 2009’a kadar sürdürdü. Kraliyet Cemiyeti üyeliğine seçildi; ayrıca Amerika Birleşik Devletleri’nin en yüksek sivil ödülü olan Başkanlık Özgürlük Madalyası’nı aldı. 2002’de BBC’nin “En Büyük 100 Britanyalı” oylamasında 25. sırada yer aldı.

Hawking 14 Mart 2018’de 76 yaşında öldü. Ardında, kara deliklerin kuantum özellikleri ve evrenin başlangıcı üzerine etkili kuramsal çalışmaların yanı sıra bilimi geniş kitlelerle buluşturan eserler bıraktı. Onun mirası iki alanda birlikte değerlendirilir: Fizikte, genel görelilik ile kuantum kuramını evrenin en uç koşullarında ilişkilendiren sorulara yaptığı katkılar; toplumda ise zor bilimsel konuları daha geniş bir okuyucu kitlesinin gündemine taşıması.