Stephen William Hawking (Oxford, 1942. január 8. – Cambridge, 2018. március 14.) vezető angol elméleti fizikus. Nem csupán kiemelkedő szakmai sikerei által ismert, hanem a laikusoknak szóló ismeretterjesztési munkássága révén is azon kevés tudós közé sorolható, akik részei lettek a populáris kultúrának is, mint például Albert Einstein.
Életpályája Fiatalkora 1942. január 8-án született Oxfordban Frank és Isobel Walker első gyermekeként. Ez a nap volt Galilei halálának 300. évfordulója és erről a tényről Hawking többször is büszkén tett említést.
Szülei Londonban élő értelmiségiek voltak. Skót származású anyja az első nők között volt, akik az 1930-as években oxfordi diákok lehettek. Yorkshire-i gyökerekkel rendelkező apja gazdálkodó családból származott, aki kutatóorvosként trópusi betegségekkel foglalkozott. Stephen nehéz időszakban született, a második világháború miatt nélkülözniük kellett, és veszélyes lett volna Londonban maradniuk, így a bombázások elkerülése végett szülei még a megszületése előtt Oxfordba költöztek. Habár a háború kitörésekor apja önkéntesnek jelentkezett, elutasították, mert kutatóként nagyobb szükség volt a munkájára. Két testvére született, Mary (1943) és Philippa (1947), és 1956-ban örökbe fogadtak egy fiút is, Edwardot. Iskolai tanulmányai idején Stephen Hawking nem ért el kiemelkedő eredményeket, sőt jegyei alapján kifejezetten rossz tanuló volt, olvasni is csak nyolcévesen tanult meg. 1950-ben apja munkája miatt St Albansba költöztek. A család egy közeli barátja úgy jellemezte őket, hogy „a Hawking família egy különc bagázs”, amit néha Stephen is nehezen viselt. A nélkülözéshez szokott családapa például egy korábban londoni taxinak használt régi kocsit vett maguknak, és a házuk mellett hullámlemezből épített bódét garázsnak, miközben ekkorra már nem voltak anyagi gondjaik. A család – apjuk afrikai kiküldetése alatt – egy ideig Mallorcára költözött, majd visszatérve Stephen Hawking letette az „eleven-plus” vizsgát,Eleven plus: 11 évesen esedékes, középiskolába válogató vizsgafajta Angliában és Észak-Írországban. és felvételt nyert a St Albans-i középiskolába. Hawkingnak ebben az időszakban is problémái voltak az iskolai tanulással, de az intézményen kívül már több érdeklődést mutatott a tudományok iránt. 16 évesen néhány barátjával egy számítógépet készített használt műszaki alkatrészekből. A vélemények az ifjú Hawkingról megoszlottak. Osztálytársaitól az „Einstein” becenevet kapta, de volt, aki meg volt győződve róla, hogy semmire se viszi az életben. Frank Hawking elsőszülött fiát orvosi pályára szánta, de Stephent inkább a csillagászat, a matematika és a fizika érdekelte, így végül Mary lett orvos.
17 éves korától az oxfordi University College-ban tanult. Fiatalabb volt iskolatársainál, és kezdetben magányos volt, de a másodév végétől már aktívabb életet folytatott. Szeretett táncolni, és az egyetem evezős csapatának is tagja lett. A harmadik évben érezte először, hogy ügyetlen és időnként ok nélkül elesik, de nem tulajdonított neki különösebb jelentőséget. Tanulmányait lazán kezelte, kissé céltalannak és unalmasnak is tartotta őket. Elhatározta, hogy kozmológiával szeretne foglalkozni, de ekkor még Oxfordban nem lehetett diplomázni belőle, így summa cum laude minősítéssel fizikából graduált. Lehetőséget kapott a választásra, és 1962-ben úgy döntött, hogy a Cambridge-i Egyetemen szerzi meg a doktori fokozatát.
A fordulat időszaka (1960-as évek) „Világok harca”
Az 1960-as évek elején a fizikustársadalmat megosztotta a világegyetem keletkezésének kérdése. Az egyik elképzelés szerint – amelynek egyik jeles képviselője Fred Hoyle volt – a világegyetem állandó, keletkezésének nincs kezdete és vége (steady state, azaz „állandó állapotú”). A másik csoport elképzelése szerint az ősrobbanás volt a kezdet. Ekkoriban a rendelkezésre álló információk alapján nehéz volt dönteni, de az állandó világegyetem szemléletét több jelentős tudós vallotta magáénak, köztük Stephen Hawking konzulense, Dennis Sciama is. Későbbi kutatások alapján a tudósok zöme az ősrobbanás- elméletet fogadta el. Fred Hoyle makacs volt, és noha az új információk az elmélete részbeni átdolgozására késztették, egész életében nem tudott szakítani az állandó világegyetem képével. Ironikus, de az ősrobbanás populáris elnevezése, a „nagy bumm” Hoyle-tól ered, bár ő megvetésből hívta így a számára nem tetsző nézetet.
Cambridge-be érkezéskor Hawkingnak még nem volt szilárd elképzelése arról, mi lesz a témája doktori dolgozatának. Mivel akkoriban maga is az állandó világegyetem elméletét fogadta el, konzulensének Fred Hoyle-t szerette volna felkérni, de a neves tudós körébe nehéz volt bekerülni, így bosszúságára a szintén kiváló, de kevésbé közismert szakembert, Dennis Sciamát kapta témavezetőnek. Hawking utóbb úgy vélte, hogy mivel Hoyle gyakran utazott külföldre, nem sokat látta volna, Sciama segítségére viszont mindig számíthatott, ami hasznosabb volt a kutatásokra nézve.Stephen Hawking: Einstein álma és egyéb írások, Vince Kiadó, Budapest, 1999.
Ügyetlensége és rendezetlen mozgása ekkorra egyre észrevehetőbbé vált. Habár Hawking nem törődött az ekkor még enyhe problémával, édesanyja egy vizsgálatsorozatra küldte. Kéthetes – sokszor fájdalmas – tesztsorozat várt rá, és az orvosok kezdetben tanácstalanok voltak. Kiderült, hogy amiotrófiás laterálszklerózisban, vagyis ALS-ben szenved. Becslésük szerint két és fél éven belül meg fog halni. Hawkinget és családját lesújtotta a hír. Stephen azonban még a kórházban tanúja volt annak, hogy a kórtermében egy kisfiú meghal leukémiában. Ez ráébresztette, hogy az ő állapotánál is van rosszabb. Ezt az emléket sokszor felidézte évek múlva is, amikor betegsége miatt hangulata romlott. Orvosai tanácsára visszatért kutatásaihoz, de a betegség tudata elnyomta figyelmét. Wagnert hallgatott, és passzivitásba esett, mert nem látta értelmét a munkának. A nyomasztó időszaknak egy – a kivégzéséről szóló – rémálom vetett véget. Úgy érezte, ha az álombeli kivégzésből kegyelmet kapna, akkor értelmes munkát tudna végezni a társadalom számára.
Kevéssel diagnózisa előtt, még 1963-ban egy szilveszteri partin ismerkedett meg Jane Wilde egyetemi hallgatónővel. Ez a kapcsolat segítette abban, hogy kijusson a lelki válságból. Hogy anyagi gondjaikat megoldja, megpályázott egy kutatási ösztöndíjat a Caius College-ban, amit sikerült elnyernie, így 1965 júliusában összeházasodtak. Fennállt a lehetősége, hogy meg sem éri a doktori cím megszerzését, ezért belevetette magát a munkába. Házasságkötésük után a New York állambeli Cornell Egyetemre utaztak, ahol az általános relativitáselméletről tartottak nyári egyetemet.
A doktori kutatás második évében kételkedni kezdett az állandó világegyetem teóriájában. Az ősrobbanás kérdése kezdte foglalkoztatni és az ezzel kapcsolatban az első felmerülő kérdés, hogy a semmiből lehet-e valami. 1964 júniusában ismertséget szerzett a tanszéken, amikor Hoyle állandó világegyetemről tartott előadása közben felállt, és botjára támaszkodva megkérdőjelezte Hoyle elméletének egyik részét. A tudós dühösen kérdezte, hogy mégis honnan tudja, hogy hibás a levezetés, amire Hawking azt válaszolta, hogy kiszámította. Mindenki azt hitte – köztük Hoyle is –, hogy Hawking előadás közben fejben számolta ki a bonyolult levezetést. Valójában Hoyle egyik tanítványa (aki Hawking barátja volt) már az előadás előtt megmutatta neki a kutatási anyagot, így volt ideje foglalkozni vele. Ettől kezdve pimasz zseninek könyvelték el őt.
Munkája szempontjából meghatározó Arno Allan Penzias és Robert Woodrow Wilson 1965-ös, véletlen felfedezése, ami fontos bizonyítékkal járult hozzá az ősrobbanás-elmélethez. A két tudós egy ultraérzékeny, hűtött mikrohullámú rádión dolgozott rádiócsillagászati megfigyelések céljából. Vizsgálataik során megmagyarázhatatlan zajra lettek figyelmesek, amely, mint kiderült, a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, azaz az ősrobbanás „visszhangja”. Később Hawking úgy nyilatkozott, hogy ez a felfedezés karrierje legizgalmasabb fizikai eseménye volt.
Még ebben az évben eljött Hawking munkájában is az áttörés. Meghallgathatta a kiváló matematikus, Roger Penrose egyik előadását. Penrose szingularitásokról beszélt, ahol anyag tűnhet el a térben. Hawkingban felmerült a kérdés, hogy működhet-e fordítva is a dolog. Az egész elmélet kulcsa a korábban már ismert elmélet a fekete lyukakról. Albert Einstein elmélete alapján és Penrose képletében az időirányt megfordítva bizonyította, hogy létezhet a fordítottja is a fekete lyuknak, amikor is a semmiből tör elő anyag, ahogy azt az ősrobbanás-elmélet feltételezi. Ez a bizonyítás elismerést szerzett számára. 1966-ban megszerezte doktori fokozatát.Properties of expanding universes (doctoral thesis) (A táguló univerzumok tulajdonságai) 1968-ban a Cambridge-i Asztronómiai Intézet tagja lett. 1967-ben megszületett fia, Robert, 1969-ben pedig lánya, Lucy.
Ebben az időszakban már egyre nehezebben tudott dolgozni. 1968-ban elveszítette a járásképességét, és 1969-től kerekesszéket használt, 1971-től már nem volt képes írni sem.
Az elismert tudós (1970-es évektől haláláig) bélyegkép|300px|A Cygnus X-1, egy kettőscsillag egyik komponense, az egyik elsőnek azonosított fekete lyuk fantáziarajza
A „mindenség elméletének” kidolgozásához a fekete lyukak tanulmányozásába kezdett. Ekkor még csak elmélet volt a fekete lyukak létezése, a csillagászok még nem bizonyították létezésüket. 1971-ben felmerült, hogy talán a Cygnus X-1 mellett egy fekete lyuk található. Hawking izgatottan várta az eredményt. A mérések bizonyították a létezését, ami Hawking számára új lendületet adott. 1974-ben egy tanulmányában feltételezte, hogy a kvantummechanika szabályai szerint a fekete lyukak hőt bocsátanak ki. Ezt később „Hawking-sugárzásnak” nevezték el. Ez az elképzelés nagy felbolydulást keltett a tudomány világában és világszerte ismert lett a szakmában. Még ebben az évben – a felfedezés hatására – Hawkingot a brit tudományos akadémia, a Royal Society tagjává választották. Később megkapta az Albert Einstein-díjat is.
1973-ban kiadta első (szakmai) könyvét George F. R. Ellisszel közösen, a „The Large Scale Structure of Space-Time”-ot (A téridő nagyléptékű szerkezete).The Large Scale Structure of Space-Time (A téridő nagyléptékű szerkezete) Egy évig a pasadenai Caltech vendégprofesszora volt Kaliforniában, utána 1977-ben professzorként tért vissza Cambridge-be. 1979-ben tizenhetedikként megkapta a Cambridge-i Egyetem Lucas-professzora címet, amelyet korábban Isaac Newton is viselt. Egészen 2009-es nyugdíjazásáig maradt ebben a tisztségben.
Miután Hawking beszédhangja kezdett eltorzulni, ezután már csak a beszédét értő személy tolmácsolásával tudott előadásokat tartani. Így diktálta le tanulmányait is. 1985-ben egy genfi utazás során tüdőgyulladást kapott és szervezete összeomlott. Az életét megmentő gégemetszés miatt elveszítette beszédképességét. Több, a kommunikációt segítő megoldást kipróbáltak, végül egy Walt Woltosz által fejlesztett gép vált be. Ennek segítségével – az éppen hogy minimális ujjmozgásra képes – Hawking mindössze egy kapcsoló mozgatásával tudott szöveget szerkeszteni, és egy másik készülék segítségével azokat kimondatni. Így a kommunikációja gördülékenyebb lett, mint a beavatkozás előtt volt. Egyre több szakember állt a segítségére. Egy végzős hallgatókból álló csoport végezte az útmutatásai alapján a számításait.