Des trous noirs au temps : l’univers de Stephen Hawking

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La cosmologie est une discipline peu démocratique, mais elle a ses stars mondiales. Stephen Hawking est l’une d’elles : au même titre que les personnalités historiques de premier plan, ce scientifique est parvenu à rendre sexy des théories a priori austères et à faire découvrir les recoins du Cosmos aux plus terre-à-terre d’entre nous. Voici une brève histoire de l’univers de Stephen Hawking.

Introduction à l’univers de Stephen Hawking

Voilà un nom qui parle même à ceux que le simple terme « science » a tendance à angoisser. Stephen Hawking est sans doute, aujourd’hui, l’astrophysicien et cosmologiste vivant le plus célèbre de la planète (et pourquoi pas du cosmos tout entier). De sorte que même si vous ne comprenez pas le début du commencement de ces disciplines, vous avez certainement déjà entendu ce nom.

Né à Oxford au début des années 40, professeur à l’université de Cambridge pendant trois décennies, génie de la physique et de la cosmologie – qui s’occupe principalement de la naissance et de l’évolution de l’Univers –, Hawking a réussi à intéresser des millions de profanes à ses domaines de la science à travers ses ouvrages de vulgarisation, qui sont devenus des best sellers.

Il est aussi tristement connu pour avoir développé une forme rare de sclérose latérale amyotrophique (que l’on appelle maladie de Charcot en France, ou de Lou Gehrig aux USA), qui l’a laissé presque complètement paralysé suite à la disparition quasi complète de ses contrôles neuromusculaires.

Condamné au fauteuil roulant, victime d’une trachéotomie délicate, il s’exprime grâce à un synthétiseur vocal et écrit via un logiciel qui capte les mouvements de ses lèvres et de ses sourcils. Rien de tout cela ne l’a empêché d’avoir une vie bien remplie, notamment en épousant en 1965 Jane Wilde, une étudiante en linguistique, qui lui a donné 3 enfants, puis Elaine Mason en 1995.

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Ses principales contributions

En termes de recherche scientifique, l’univers de Stephen Hawking est large. Ses thèmes de prédilection en cosmologie englobent :

  • La gravité quantique
  • Les trous noirs
  • Les trous de ver (qui, théoriquement, permettraient de voyager entre les trous noirs)
  • La flèche (ou direction) du temps

Au départ, c’est son étude sur les singularités qui le mène aux deux points nodaux de sa conception de l’univers : le Big Bang et les trous noirs. Avec son collègue Roger Penrose, ils construisent un modèle de cosmos basé sur la relativité générale d’Einstein, qui aurait pour origine une singularité – le fameux Big Bang, instant de naissance de l’Univers tel que nous le connaissons.

Hawking est surtout connu pour sa quête d’une théorie du tout, c’est-à-dire une théorie qui pourrait unifier les quatre forces fondamentales de la physique (gravitation, électromagnétisme, interaction nucléaire forte, interaction nucléaire faible). De telle sorte que l’Univers puisse être décrit par un modèle mathématique stable, déterminé par les lois physiques connues.

Ses principaux travaux scientifiques, menés avec Roger Penrose, ont été vérifiés par l’observation. Notamment, les « radiations Hawking » ont été nommées ainsi à la suite de sa prédiction théorique que des radiations devaient nécessairement être émises par les trous noirs, malgré la voracité de ceux-ci.

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Ses ouvrages de vulgarisation scientifique

Difficile de passionner les foules sur des questions aussi théoriques, et pourtant : l’univers de Stephen Hawking s’est étendu à des millions de lecteurs, via des essais de vulgarisation scientifique qui ont connu d’énormes succès. Bien écrits, simples d’accès, jamais prétentieux ni condescendants, ses livres sont des œuvres littéraires à part entière.

Citons les principaux :

  • Une brève histoire du temps, 1988 : Hawking y traite de ses principales recherches, notamment sur le Big Bang et les trous noirs, et présente sa quête d’une théorie du tout.
  • L’Univers dans une coquille de noix, 2001. Hawking évoque ses réflexions les plus récentes, prenant en compte la supergravité, la supersymétrie, la théorie quantique, la théorie M, l’holographie, la théorie des supercordes et des branes, etc.
  • Les aventures de George : 4 volumes destinés à la jeunesse, rédigés avec sa fille Lucy, dont le premier est paru en 2007, George et les secrets de l’univers.

Ses ouvrages témoignent d’un goût et d’une curiosité insatiables pour la science et pour les mystères qui obscurcissent notre vision de la réalité. À tel point qu’en estimant qu’il serait « intéressant » que le LHC ne trouve jamais le boson de Higgs, il s’était attiré les foudres de Peter Higgs, qui avait prédit l’existence de cette particule !

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Quand l’univers de Stephen Hawking s’étend à la fiction

La starification d’Hawking s’est même déployée jusqu’à atteindre la sphère de la fiction. On compte déjà deux films inspirés de sa vie :

  • Hawking, un téléfilm de 2004, diffusé sur la BBC, avec Benedict Cumberbatch dans le rôle titre.
  • Une merveilleuse histoire du temps (The Theory of Everything) en 2014, réalisé pour le cinéma par James Marsh, d’après la biographie écrite par Jane. Eddie Redmayne a remporté l’Oscar du meilleur acteur pour cette performance.

En outre, Hawking a joué son propre rôle à plusieurs reprises. Lui-même fan de science-fiction (notamment de Star Trek et de Red Dwarf, deux séries TV), il apparaît dans le prologue d’un épisode de Star Trek – the Next Generation, jouant au poker avec Isaac Newton et Albert Einstein. Et il est aussi un régulier des Simpson !

Peut-être est-il possible de sortir d’un trou noir dans lequel on serait tombé, comme il l’a annoncé lors d’une conférence (lire ici). Mais ce qui est certain, c’est qu’il est impossible d’échapper à l’univers de Stephen Hawking, qui est partout à la fois !

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