إنجازات عالم الفيزياء الشهير ستيفن هوكينغ

يعتبر ستيفن هوكينغ أحد ألمع علماء الفيزياء النظرية في التاريخ، وأحدثت أعماله حول أصل الكون وبنيته، من الأنفجار الكبير الى الثقوب السوداء، ثورة في هذا المجال، في حين جذبت كتبه الأكثر مبيعًا القراء الذين قد لا يتمتعون بخلفية هوكينغ العلمية، توفي هوكينج في 14 مارس 2018 عن عمر يناهز 76 عامًا، وكان الكثيرون يعتبرون ستيفن هوكينج أذكى شخص في العالم، على الرغم من أنه لم يكشف أبدًا عن معدل ذكائه.

من هو ستيفن هوكينغ؟
ستيفن هوكينج (من مواليد 8 يناير 1942 في أكسفورد، أوكسفوردشاير، إنجلترا - توفي في 14 مارس 2018، كامبريدج، كامبريدج شاير) فيزيائي نظري إنجليزي صاحب نظريات الانفجار، واعتمدت الثقوب السوداء على كل من النظرية النسبية وميكانيكا الكم.

درس هوكينغ الفيزياء في جامعة أكسفورد (بكالوريوس، 1962)، وقاعة ترينيتي، كامبريدج (دكتوراه، 1966)، تم انتخابه زميلًا باحثًا في كلية جونفيل وكايوس في كامبريدج، في أوائل الستينيات، أصيب هوكينج بالتصلب الجانبي الضموري، وهو مرض عصبي عضلي تنكسي غير قابل للشفاء، واصل العمل على الرغم من آثار المرض المعوقة تدريجيًا.

عمل هوكينج في المقام الأول في مجال النسبية العامة وخاصة في فيزياء الثقوب السوداء، وفي عام 1971، اقترح تشكُّل العديد من الأجسام، بعد الانفجار الأعظم، التي تحتوي على ما يصل إلى مليار طن من الكتلة، ولكنها لا تشغل سوى مساحة البروتون.

تسمى هذه الكائنات الثقوب السوداء الصغيرة فريدة من نوعها من حيث إن كتلتها الهائلة وجاذبيتها تتطلب أن تخضع لقوانين النسبية، في حين أن حجمها الدقيق يتطلب أن تنطبق عليها قوانين ميكانيكا الكم أيضًا، وفي عام 1974، اقترح هوكينج أنه وفقًا لتنبؤات نظرية الكم، تبعث الثقوب السوداء جسيمات دون ذرية حتى تستنفد طاقتها وتنفجر في النهاية.

حفز عمل هوكينج بشكل كبير الجهود المبذولة لتحديد خصائص الثقوب السوداء نظريًا، وهي الأجسام التي كان يُعتقد سابقًا أنه لا يمكن معرفة أي شيء عنها، وكان عمله مهمًا أيضًا لأنه أظهر علاقة هذه الخصائص بـ قوانين الديناميكا الحرارية الكلاسيكية وميكانيكا الكم.

الحياة المبكرة لـ ستيفن هوكينج
وُلد عالم الكونيات البريطاني ستيفن ويليام هوكينج في أكسفورد بإنجلترا في الثامن من يناير عام 1942، أي بعد مرور 300 عام على وفاة عالم الفلك جاليليو جاليلي، التحق بكلية جامعة أكسفورد حيث درس الفيزياء، على الرغم من حرص والده على التركيز على الطب، ذهب هوكينج إلى كامبريدج للبحث في علم الكونيا ، ودراسة الكون ككل.

في أوائل عام 1963، قبل عيد ميلاده الحادي والعشرين، تم تشخيص إصابة هوكينج بمرض الخلايا العصبية الحركية، المعروف أكثر باسم مرض لو جيريج أو التصلب الجانبي الضموري (ALS) أخبر الأطباء هوكينج أنه من المحتمل ألا يعيش أكثر من عامين مع المرض، لم يكن إكمال الدكتوراه أمراً محتملاً، لكن هوكينج تحدى الصعاب.

ومنذ ذلك الحين، واصل هوكينج شق طرق جديدة لفهم الكون في العقود التي تلت ذلك، مع انتشار المرض، أصبح هوكينج أقل قدرة على الحركة وبدأ في استخدام الكرسي المتحرك، أصبح التحدث أكثر صعوبة، وفي عام 1985، تسببت عملية بضع القصبة الهوائية الطارئة في فقدانه التام للكلام، كان جهاز توليد الكلام الذي تم تصنيعه في كامبريدج، بالإضافة إلى برنامج حاسوبي، بمثابة صوته الإلكتروني، مما سمح لهوكينج باختيار كلماته عن طريق تحريك العضلات في خده.

قبل تشخيص حالته مباشرة، التقى هوكينج بـ جين وايلد، وتزوجا في عام 1965، وأنجبا ثلاثة أطفال قبل أن ينفصلا في عام 1990، وتزوج هوكينج مرة أخرى في عام 1995 من إيلين ماسون، لكنه انفصلا في عام 2006.

إنجازات ستيفن هوكينغ
طوال حياته المهنية، اقترح هوكينج العديد من النظريات المتعلقة بـ الشذوذات الفلكية، وطرح أسئلة غريبة حول الكون وأطلع العالم على أصل كل شيء، فيما يلي بعض الإنجازات العديدة التي حققها هوكينج باسم العلم:

في عام 1970، نشر هوكينج وزميله الفيزيائي وزميله في جامعة أكسفورد، روجر بنروز، ورقة بحثية مشتركة بعنوان "مفردات انهيار الجاذبية وعلم الكونيات "في هذه الورقة، اقترح هوكينج بنروز نظرية جديدة حول تفردات الزمكان، وهي انهيار في نسيج الكون تم العثور عليه في أحد اكتشافات هوكينج اللاحقة، وهو الثقب الأسود، لم يتحدى هذا العمل المبكر المفاهيم في الفيزياء فحسب، بل دعم أيضًا مفهوم الانفجار الكبير باعتباره ولادة الكون، كما هو موضح في نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين في الأربعينيات.

خلال حياته المهنية، درس هوكينج القوانين الأساسية التي تحكم الكون. في عام 1974، نشر هوكينج ورقة بحثية أخرى بعنوان " انفجارات الثقب الأسود؟ "، والتي أوجز فيها النظرية التي وحدت نظرية النسبية العامة لأينشتاين، مع نظرية الكم - التي تشرح سلوك المادة والطاقة على المستوى الذري.

كتب ستيفن هوكينغ
في العقود الثلاثة الأخيرة من حياة هوكينغ، لم يستمر في نشر المؤلفات الأكاديمية فحسب، بل نشر أيضًا العديد من الكتب العلمية الشائعة لمشاركة نظرياته حول تاريخ الكون مع الشخص العادي، كتابه الأكثر شعبية " تاريخ موجز للزمن " (طبعة الذكرى السنوية العاشرة: بانتام، 1998) نُشر لأول مرة في عام 1988 وأصبح من أكثر الكتب مبيعًا على مستوى العالم، وقد بيع منه ما يقرب من 10 ملايين نسخة وترجم إلى 40 لغة مختلفة.

واصل هوكينج تأليف كتب واقعية أخرى تستهدف غير العلماء وتشمل هذه " تاريخ أكثر إيجازًا للزمن " و" الكون باختصار " و" التصميم الكبير " و" على أكتاف العمالقة"، إلى جانب كتبه العديدة الناجحة حول الأعمال الداخلية للكون، بدأ هوكينج أيضًا سلسلة من كتب الخيال العلمي بعنوان " جورج والانفجار الكبير "، مع ابنته لوسي هوكينج في عام 2011، وتستهدف السلسلة أطفال المدارس المتوسطة، وتتبع قصة جورج مغامرات أثناء سفره عبر الفضاء.

نظريات ستيفن هوكينغ
ستيفن هوكينغ، الفيزيائي النظري و الكوزمولوجي البريطاني، قد قدم العديد من النظريات المهمة في مجالات متعددة من الفيزياء، فيما يلي بعض أبرز نظرياته:

- نظرية الإشعاع الأسود: في أوائل السبعينيات، قدم هوكينغ فكرة إشعاع هوكينغ، وفقًا لهذه النظرية، يمكن للثقوب السوداء أن تنبعث منها ذرات صغيرة جدًا تسمى "إشعاع هوكينغ"، يعتبر هذا الإشعاع أحد أهم الاكتشافات النظرية في الفيزياء الحديثة.

- نظرية الثقوب السوداء: قدم هوكينغ العديد من النظريات حول خصائص الثقوب السوداء، مثل مفهوم سطح الحدث ومفهوم الهواء العظمى، وقد ساهمت هذه النظريات في تطوير فهمنا للثقوب السوداء.

- نظرية الكون الكبير: ركز هوكينغ أيضًا على نظرية الكون الكبير، قام بتطوير فكرة الانفجار الكبير ومفهوم الانفجار الكوني الأولي، وهي نظرية تشير إلى أن الكون بدأ من حالة مكثفة جدا وانفجار هائل وتوسع.

- نظرية الحبل الفائق: في الأواخر من حياته، انخرط هوكينغ في دراسة نظرية الحبل الفائق، وهي نظرية في الفيزياء النظرية تقترح أن الجسيمات الأساسية للطبيعة ليست نقاط صغيرة بل خيوط أو حبال صغيرة.

زوجة ستيفن هوكينغ والأطفال
في حفل رأس السنة عام 1963، التقى هوكينج بطالبة جامعية شابة تدعى جين وايلد، تزوجا في عام 1965، وأنجب الزوجان ولد، روبرت، في عام 1967، وابنة، لوسي، في عام 1970، وصل الطفل الثالث، تيموثي، في عام 1979.

في عام 1990، ترك هوكينج زوجته جين من أجل إحدى ممرضاته، إيلين ماسون، تزوج الاثنان في عام 1995. وقد أدى هذا الزواج إلى توتر علاقة هوكينج بأطفاله، الذين زعموا أن إيلين أغلقت والدهم عنهم.

في عام 2003، أبلغت الممرضات اللاتي يعتنين بـ هوكينج الشرطة عن شكوكهم في أن إيلين كانت تسيء معاملة زوجها جسديًا، ونفى هوكينج هذه المزاعم، وأوقفت تحقيقات الشرطة، وفي عام 2006، تقدم هوكينج وإلين بطلب الطلاق، وفي السنوات التالية، يقال إن الفيزيائي أصبح أقرب إلى عائلته، وتصالح مع جين التي تزوجت مرة أخرى ونشر خمس روايات علمية للأطفال مع ابنته لوسي.

مرض ستيفن هوكينغ
في عمر 21 عامًا، تم تشخيص إصابة هوكينج بالتصلب الجانبي الضموري (ALS، أو مرض لو غيريغ )بمعنى بسيط للغاية، كانت الأعصاب التي تتحكم في عضلاته تتوقف عن العمل، في ذلك الوقت، أعطاه الأطباء سنتين ونصف للعيش.

بدأ هوكينج في ملاحظة مشاكل تتعلق بصحته البدنية لأول مرة أثناء وجوده في أكسفورد - في بعض الأحيان كان يتعثر ويسقط، أو يتلعثم في كلامه - لكنه لم ينظر في المشكلة حتى عام 1963، خلال سنته الأولى في كامبريدج. في أغلب الأحيان، احتفظ هوكينج بهذه الأعراض لنفسه.

ولكن عندما لاحظ والده هذه الحالة، أخذ هوكينج لرؤية الطبيب، خلال الأسبوعين التاليين، عاد الطالب الجامعي البالغ من العمر 21 عامًا إلى عيادة طبية، حيث خضع لسلسلة من الاختبارات.

وقال ذات مرة: "لقد أخذوا عينة من العضلات من ذراعي، ووضعوا أقطابًا كهربائية بداخلي، وحقنها بعض السوائل غير الشفافة في العمود الفقري، وشاهدوها وهي تتحرك لأعلى ولأسفل بالأشعة السينية، بينما كانوا يميلون السرير" و"بعد كل ذلك، لم يخبروني بإصابتي، باستثناء أنه ليس مرض التصلب المتعدد، وأنني حالة غير نمطية".

ومع ذلك، في نهاية المطاف، قام الأطباء بتشخيص إصابة هوكينج بالمراحل المبكرة من مرض التصلب الجانبي الضموري، لقد كانت أخبارًا مدمرة له ولعائلته، لكن بعض الأحداث منعته من الشعور باليأس التام.

أسئلة شائعة عن ستيفن هوكينغ

س: ماذا قال العالم الفيزيائي ستيفن هوكينغ عن وجود الله؟
ج: العالم الفيزيائي ستيفن هوكينغ كان معروفًا بآرائه العلمية حول العديد من المواضيع، بما في ذلك موضوع وجود الله، في كتابه "التصميم العظيم"، أشار هوكينغ إلى أنه بناءً على قوانين الفيزياء، لا حاجة لوجود خالق للكون، ذكر هوكينغ أن القوانين العلمية يمكن تفسير كيف حدثت الأحداث بعد الانفجار العظيم دون الحاجة إلى تدخل إلهي، وقد أثارت هذه التصريحات نقاشًا واسعًا بين العلماء و الفلاسفة اللاهوتيين، ومن المهم الإشارة إلى أن وجهات نظر هوكينغ تعكس رؤيته الشخصية وتفسيره للنظريات العلمية، ولا تُعبر بالضرورة عن الرأي العلمي العام.

س: ما سبب شلل ستيفن هوكينغ؟
ج: سبب شلل ستيفن هوكينغ كان بسبب إصابته بمرض التصلب الجانبي الضموري (ALS)، وهو اضطراب عصبي تنكسي يؤثر على الخلايا العصبية في الدماغ والنخاع الشوكي، هذا المرض يؤدي تدريجيًا إلى ضعف العضلات وفقدان القدرة على التحكم الطوعي في الحركة، تم تشخيص إصابة هوكينغ بالمرض في سن مبكرة، وعلى الرغم من التحديات الجسدية التي فرضها المرض عليه، استمر في مسيرته العلمية البارزة وأصبح واحدًا من أشهر العلماء في العالم.

س: ما هي انجازات ستيفن هوكينغ؟
ج: إنجازات ستيفن هوكينغ تعد متعددة ومؤثرة في مجال الفيزياء النظرية، ومن أبرزها:

- الأبحاث حول الثقوب السوداء: قدم هوكينغ إسهامات كبيرة في فهم الثقوب السوداء وخصائصها، بما في ذلك نظرية أنها تبث ما يُعرف بـ "إشعاع هوكينغ".

- نظريات حول الكون: عمل على تطوير نظريات مهمة تتعلق بالانفجار العظيم وأصل الكون، وتقديم نماذج حول كيفية تطور الكون.

- العمل على نظرية الأوتار: ساهم في تطوير نظرية الأوتار الفائقة، وهي محاولة لشرح جميع الظواهر الأساسية في الفيزياء في إطار نظري واحد.

- الكتب العلمية الشهيرة: ألف العديد من الكتب التي ساهمت في نشر العلوم بين الجمهور العام، وأشهرها "تاريخ موجز للزمن".

- الجوائز والتكريمات: حصل هوكينغ على العديد من الجوائز والتكريمات تقديرًا لإسهاماته العلمية.

س: هل كان ستيفن هوكينغ ملحد؟
ج: نعم، ستيفن هوكينغ كان ملحدًا، في عدة مناسبات، أعرب هوكينغ عن وجهات نظره الشخصية حول الدين والإيمان بالله، موضحًا أنه لا يؤمن بوجود إله، وكما ذكرنا في كتابه "التصميم العظيم"، ذكر هوكينغ أن القوانين الفيزيائية تقدم تفسيرات كافية لخلق الكون وأنه ليس هناك حاجة للجوء إلى فكرة وجود خالق، وجهات نظره هذه تعبر عن رأيه الشخصي وتستند إلى تفسيراته للعلوم الفيزيائية.

في الختام، ستيفن هوكينغ يُعد أحد أبرز علماء الفيزياء النظرية والفضاء في العصر الحديث، وعلى الرغم من تحديها لمرض التصلب الجانبي الضموري، استطاع هوكينغ أن يُسهم بشكل كبير في مجالات الثقوب السوداء ونظريات الكون، كتابه "تاريخ موجز للزمن" هو أحد أهم الأعمال العلمية التي قدمت العلوم الفلكية والفيزيائية للجمهور العام بأسلوب مبسط وشيق، حياته وإنجازاته تُعد مصدر إلهام للعديد من العلماء والأشخاص حول العالم، وتُظهر كيف يمكن للإرادة والعقل القوي أن يتغلب على العقبات الجسدية، ستيفن هوكينغ سيبقى دائمًا رمزًا للتفوق العلمي والإصرار الإنساني.