Tra i suoi contributi più rilevanti figurano la radiazione di Hawking, la teoria cosmologica sull'inizio senza confini dell'universo (denominata stato di Hartle-Hawking) e la termodinamica dei buchi neri; la fruttuosa collaborazione con altri scienziati ha contribuito all'elaborazione di numerose teorie fisiche e astronomiche: il multiverso, la formazione ed evoluzione galattica e l'inflazione cosmica. Tali teorie, sempre spiegate con chiarezza e semplicità, hanno raggiunto il grande pubblico attraverso numerosi testi di divulgazione scientifica.
Tetraplegico ed incapace di parlare autonomamente dagli anni ottanta a causa di una malattia degenerativa del motoneurone (MND), diagnosticatagli già nel 1963 (probabilmente una forma rara e a progressione meno rapida di sclerosi laterale amiotrofica o SLA), Hawking era costretto a muoversi in sedia a rotelle e a comunicare con un sintetizzatore vocale. Nonostante ciò la sua immagine pubblica, mediata da numerose apparizioni in documentari e trasmissioni televisive, è divenuta una delle icone popolari della scienza moderna, come già accaduto in passato a figure del calibro di Galileo Galilei ed Albert Einstein.
Titolare della cattedra lucasiana di matematica all'Università di Cambridge per trent'anni, dal 1979 al 2009, è stato fino alla morte direttore del Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica Teorica di Cambridge. Membro della Royal Society, Royal Society of Arts e Pontificia Accademia delle Scienze, nel 2009 ha ricevuto dal presidente statunitense Barack Obama la Medaglia presidenziale della libertà, la più alta onorificenza degli Stati Uniti d'America.
Biografia
Figlio dello scienziato Frank Hawking (1905-1986) e di Isobel Eileen Walker (1915-2013), Stephen William Hawking nacque a Oxford l'8 gennaio 1942, esattamente 300 anni dopo la morte di Galileo Galilei, come egli stesso amava ricordare. I genitori, sebbene le proprie famiglie non fossero economicamente stabili, frequentarono l'Università di Oxford, dove il padre studiò medicina tropicale e la madre Philosophy, Politics, and Economics.. I due si conobbero poco dopo l'inizio della seconda guerra mondiale, in un istituto di ricerca medica dove Frank lavorava come ricercatore e Isobel come segretaria.. Dopo aver risieduto per qualche tempo a Highgate, i bombardamenti su Londra fecero maturare in Isobel la decisione di dare alla luce il bambino, per sicurezza, a Oxford. Nel 1950, quando il padre divenne capo della divisione di parassitologia presso il National Institute for Medical Research, la famiglia Hawking si trasferì a St Albans, nell'Hertfordshire..
Formazione accademica Primaria e secondaria Stephen Hawking intraprese gli studi presso la Byron House School; in seguito accusò i suoi "metodi progressisti", per la sua iniziale difficoltà nell'imparare a leggere.. All'età di otto anni frequentò, per un paio di mesi, la St Albans High School for Girls... Successivamente la Radlett School per un anno e, dal settembre 1952, la St Albans School.
Il padre voleva che il figlio frequentasse la Westminster School. Tuttavia, poiché era ammalato il giorno del test per la borsa di studio, e non potendo la famiglia permettersi di sostenere le tasse scolastiche, Hawking rimase alla St Albans School. Durante questi anni, Hawking sviluppò i suoi primi interessi scientifici che, sebbene fossero osteggiati dal padre che propendeva per una carriera medica, lo portarono a decidere di studiare matematica. Studente universitario
Stephen cominciò la sua formazione universitaria nell'ottobre del 1959, all'età di 17 anni, presso lo University College della Università di Oxford. Siccome all'epoca il suo college di riferimento non accoglieva studenti di matematica, Hawking decise di studiare fisica e chimica. Fu il più giovane tra i suoi compagni di corso e trovava il lavoro accademico "ridicolmente facile"... Tra il secondo e il terzo anno di studio, Hawking si sforzò "per essere solo uno dei ragazzi". Sviluppò un grande interesse per la musica, la scienza e la fantascienza.
Hawking stimò di aver studiato circa mille ore durante i suoi tre anni a Oxford. Una laurea con lode, di prima classe, era una condizione necessaria per essere accettati al corso di laurea in cosmologia, presso l'Università di Cambridge... Fu molto turbato la notte prima degli esami, ma infine riuscì a ottenere il suo voto di prima classe...
Dopo aver conseguito la laurea con lode in scienze naturali, cominciò il suo lavoro di laurea al Trinity Hall di Cambridge, nell'ottobre del 1962..
All'epoca, gli argomenti più dibattuti nella comunità dei fisici teorici riguardavano l'origine dell'universo e il Big Bang... Durante il 1965, fece sua questa problematica, analizzandola nella propria tesi di laurea..
Nel marzo 1966, Hawking ottenne una borsa di ricerca presso la Gonville and Caius College.. Nello stesso anno conseguì il dottorato in matematica applicata e in fisica teorica. e vinse, a pari merito con Roger Penrose, il premio Adams, con il saggio dal titolo Singularities and the Geometry of Space-Time..
Malattia e disabilità Arrivato nel 1963 a Cambridge, il ventunenne Hawking iniziò a sperimentare alcune difficoltà nell'uso degli arti (che ebbero per conseguenza alcune cadute), tali da spingerlo a sottoporsi ad accertamenti medici (una mielografia e una biopsia muscolare).. La diagnosi fu infausta, in quanto fu scoperto essere affetto da una malattia degenerativa dei motoneuroni, che comprometteva la funzione di governo della contrazione muscolare: in particolare si pensò alla sclerosi laterale amiotrofica (SLA) o ad una malattia a essa correlata. Hawking cominciò a usare un bastone e in seguito la sedia a rotelle.. Nonostante la depressione seguita alla diagnosi, secondo la quale teoricamente gli rimanevano soltanto due anni di vita, proseguì alacremente gli studi, convolando successivamente a nozze con Jane Wilde, sua prima moglie, che gli farà da infermiera e dalla quale avrà tre figli: Robert (1967), Lucy (1970) e Tim (1979).. Il decorso e la progressione della malattia di Hawking furono però inusualmente lunghi e lenti, in quanto lo scienziato perse le capacità motorie e l'uso della parola solo dopo più di vent'anni e morì dopo più di cinquant'anni, mentre solitamente i malati di SLA perdono tali capacità entro 5-10 anni ed hanno un'aspettativa di vita molto ridotta; oltre ai movimenti oculari, che permangono di solito anche nella SLA conclamata, conservò anche alcuni movimenti facciali e, fino agli anni 1990, anche alcuni minimi movimenti delle mani (che nei malati di SLA vengono persi in tempi molto più brevi).
Oltre a ciò, benché tracheotomizzato e sottoposto a ventilazione assistita, durante il sonno e in momenti di bisogno conservò la respirazione autonoma e non fece mai uso di ventilatori in sede diurna, tranne che nei periodi in cui ebbe problemi respiratori. Per tali motivi, non è mai stato chiarito in modo certo di quale patologia soffrisse; alcuni sostennero che fosse l'atrofia muscolare progressiva (PMA), simile nella sintomatologia alla SLA e appartenente al medesimo gruppo di malattie neurologiche (tanto che fino a pochi decenni fa era considerata solo una variante clinica della SLA), ma molto meno aggressiva e letale, in quanto colpisce solo il secondo motoneurone. Alcuni esperti, così come lo stesso Hawking, sostennero invece che la sua malattia potesse essere una forma particolare e atipica di SLA, che avrebbe danneggiato gravemente solo il secondo motoneurone; nella forma più comune di SLA, invece, entrambi i neuroni motori sono colpiti egualmente, talvolta anche congiuntamente al bulbo encefalico. La malattia di Hawking colpì in effetti anche il primo motoneurone da subito, anche se in maniera meno seria rispetto al secondo, facendo propendere la diagnosi per una forma non estrema di SLA, vista la disartria e la sofferenza ai muscoli facciali e della deglutizione che lo colpirono dagli anni 1970 in poi.
Molti medici che hanno avuto in cura Hawking sostengono che potesse essere affetto da una variante della SLA poco diffusa, correlata a un difetto di malassorbimento delle vitamine, lenta nella progressione e a esordio giovanile; queste due caratteristiche sono collegate; in caso di SLA, la forma giovanile è la meno virulenta e a un certo punto pare arrestarsi. Hawking inoltre ricevette costanti cure e assistenza - che gli evitarono l'insufficienza respiratoria e la malnutrizione con disidratazione, ossia le due cause principali di decesso nei malati assieme alle infezioni. Il suo lavoro sedentario ed esclusivamente intellettuale, inoltre, gli permise di non sforzare eccessivamente il corpo e, allo stesso tempo, di mantenere in attività la mente; questo ha contribuito a farlo sopravvivere per un tempo insolitamente lungo per una persona nelle sue condizioni. Solo il 5% dei pazienti affetti da questo ceppo di malattie raggiunge i 20 anni e i casi di sopravvivenza così lunga sono pochissimi; la sopravvivenza della maggioranza - il 75% - si attesta fra i due e i cinque anni, il 20% li supera senza arrivare ai 20. Un caso simile a quello di Hawking è quello del musicista statunitense Jason Becker (1969), colpito da SLA giovanile che si è in seguito stabilizzata e che, pur avendolo reso incapace di suonare e deambulare, non ha intaccato le sue capacità mentali, permettendogli di continuare tuttora a comporre musica. I pochi altri pazienti con sintomi come quelli di Hawking necessitano, però, di ventilazione artificiale continua. Nigel Leigh, professore di neurologia clinica del King's College, analizzò il caso di Hawking definendolo come "eccezionale".
Dagli anni '80 in poi Hawking necessitò di assistenza continua per 24 ore al giorno, tuttavia non fece quasi mai ricorso alla nutrizione artificiale o alla PEG, ma solo all'alimentazione assistita con cibi non solidi con l'aiuto di infermiere personali, dato che negli anni 1990 subì un intervento di separazione di faringe e trachea.S. Hawking, Breve storia della mia vita, capitolo "Il matrimonio con Elaine" Ci sono stati studi medici sulla dieta ipercalorica e ipervitaminica, priva di glutine e oli vegetali, seguita da Hawking, secondo i quali essa avrebbe contribuito alla sua longevità.
Nel 1985 Hawking fu colpito da una grave polmonite e venne sottoposto a una tracheotomia permanente, che lo portò alla perdita della funzione vocale. Egli rivelò che, mentre si trovava in coma farmacologico, i medici avrebbero voluto staccarlo dalle macchine, ma fu la moglie Jane a opporsi.
Un tecnico di Cambridge, l'ingegnere informatico David Mason, all'epoca marito di quella che sarebbe poi diventata la seconda moglie di Hawking, Elaine, costruì per lui un sintetizzatore vocale che trasformava in suono ciò che Hawking scriveva su un apposito computer, poi collegato alla sedia a rotelle secondo un sistema inventato dallo stesso Mason. In questo modo Hawking poteva comunicare, sebbene molto lentamente (non più di quindici parole al minuto). Nel 2009 rischiò nuovamente la vita a causa di una polmonite, patologia che lo colpì nuovamente anche in seguito. Le sue condizioni rimasero pressoché stabili dalla metà degli anni '80 fino alla morte, anche se dalla seconda metà degli anni 2000, a causa della debolezza dovuta all'invecchiamento, perse gradualmente i movimenti impercettibili alle dita che gli permettevano di muovere autonomamente la sedia a rotelle elettrica e scrivere sulla tastiera..