Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

Så blev Hawking en kändis

Stephen Hawkings forskning handlar om kosmologi och gravitationsteori. Han är mest känd för att han visat att svarta hål avger värmestrålning och avdunstar.
Stephen Hawkings forskning handlar om kosmologi och gravitationsteori. Han är mest känd för att han visat att svarta hål avger värmestrålning och avdunstar. Foto: Murdo Macleod/TT

Stephen Hawking, världens mest kände levande forskare, är totalförlamad och kan inte prata, har varit med i ”Simpsons” och ”Star Trek”, och har räknat ut att svarta hål till slut dunstar bort. I veckan har den Oscars­nominerade filmen om honom svensk premiär.

– Jag undersöker äktenskapet mellan tid och rum.

Så förklarar Stephen Hawking vad kosmologi är första gången han träffar Jane Wilde, i filmen ”The theory of everything” som har svensk premiär på fredag. Året är 1963 och han är 21 år gammal. Snart ska han få diagnosen als och få veta att han bara har två år kvar att leva.

 

Nu, mer än 50 år senare, är han världens mest kände verksamma forskare. Nervsjukdomen har gjort att han bara kan kommunicera med omvärlden via en dator som han styr med en kindmuskel. Det har gett honom en nästan mytologisk status som geniet som är inlåst i sin totalförlamade kropp.

I den rollen har han varit med i flera populära tv-serier. Han har spelat ett hologram av sig själv i ”Star Trek”, drivit med Sheldon Cooper, den smartaste fysikern i ”The big bang theory”, och dyker ofta upp som tecknad figur i ”Simpsons”.

Men få utanför fysikervärlden känner till vad hans forskning egentligen handlar om: kosmologi och gravitationsteori.

– Han är en exceptionell forskare. Han har satt sin prägel på hela det stora fältet som har med gravitation att göra, säger Bo Sundborg, docent vid enheten för kosmologi, astropartikelfysik och strängteori vid Stockholms universitet.

Ett av sina första stora genombrott började han arbeta med redan som forskarstudent vid universitetet i Cambridge. Tillsammans med matematikern och fysikern Roger Penrose i Oxford visade han att den så kallade rumtiden – ett sätt att se på världen med tiden som den fjärde dimensionen – kan innehålla singulariteter: områden där våra vanliga fysikaliska lagar bryter ihop och inte längre gäller.

Det fanns förmodligen en singularitet i vårt universums tidigaste barndom.

– Men Hawkings och Penroses teorem är matematiska och säger inte vilken form singulariteterna har eller var de finns, bara att de finns någonstans, säger Bo Sundborg.

Även svarta hål borde innehålla singulariteter. Ett svart hål är ett område med så stark dragningskraft att inte ens ljuset kan lämna det. Det påverkar både rummet och tiden omkring sig, så att tiden går långsammare och ljuset böjs av som av en mycket kraftig lins. En stjärna som finns bakom ett svart hål skulle se ut som en lysande ring runt det svarta hålet när ljuset från den når oss.

Det som Stephen Hawking förmodligen är mest känd för utanför forskarvärlden är att han visat att svarta hål inte är riktigt svarta utan kommer att avge lite värmestrålning, så kallad Hawkingstrålning. Strålningen är mycket svag, men tillräckligt stor för att alla svarta hål till slut kommer att avdunsta och försvinna, i en mycket avlägsen framtid.

– Hawkingstrålningen är nog det mest häpnadsväckande av alla hans resultat, säger Bo Sundborg.

När de svarta hålen avdunstar och förlorar massa blir de konstigt nog varmare och varmare, tvärtom mot hur allt annat vi känner till beter sig.

– De kommer sannolikt att explodera i slutet av sin levnadsbana, säger Bo Sundborg.

Stephen Hawking har för alltid förändrat vår kunskap om svarta hål på fler sätt. Bland annat har han visat att två svarta hål kan slås ihop till ett större, men att ett stort svart hål aldrig kan delas upp i flera mindre.

Ett svart hål är ett klot som inget ljus kan läcka ut ifrån, och ingenting som passerar klotets gräns kan någonsin komma ut igen. Men vi kan aldrig se ett föremål sugas in i hålet. Vi skulle bara se det komma närmare och närmare klotet och sedan långsamt blekna bort.

Rymden vid ett svart hål är inte svart. Hålet omges av en gloria av materia som hettats upp till en lysande gas. En mycket bra bild av hur det skulle se ut finns i filmen ”Interstellar”, där Stephen Hawkings vän och kollega Kip Thorne var vetenskaplig rådgivare till filmskaparna.

Sjukdomen har förmodligen bidragit till Stephen Hawkings ikonstatus, men den har gjort det mycket svårare för honom att forska. Tidigt fick han utveckla tekniker för att göra beräkningar i huvudet när han inte längre kunde använda sina händer och göra anteckningar.

Läs mer: Quizet som kan vara DN:s svåraste hittills

– Man kan ju fundera på vad han hade kunnat åstadkomma utan de fysiska hindren. Bara att kommunicera med omvärlden är enormt tidskrävande för honom. Men tack vare dem som utvecklat hans hjälpmedel är det ändå möjligt, säger Bo Sundborg.

Stephen Hawking har också haft fel. Han menade länge att information kan gå förlorad vid ett svart hål, i strid med andra grundläggande principer inom fysiken. Många argumenterade emot honom, och till slut ändrade han sig, men angav andra skäl än de hans motståndare använde.

–  Det var ändå ett väldigt fruktbart påstående som tvingade en hel grupp forskare att vässa sina argument. När en person av Hawkings kaliber formulerar djärva hypoteser hjälper det till att driva utvecklingen framåt, säger Bo Sundborg.

I höstas kom de första experimentella bevisen på något som kan likna Hawkingstrålning. Forskare vid Technion, Israel institute of technology, i Haifa tillverkade ett system som fungerar som ett svart hål för ljud i stället för ljus, och kunde visa att effekten fanns. Tidningen The Economist menade att det borde leda till att Stephen Hawking får Nobelpriset i fysik. Nobelkommittén brukar bara ge priset till teoretiker när deras teorier har bekräftats av experiment eller observationer.

Men Bo Sundborg tvivlar på att Stephen Hawking är en framtida fysikpristagare.

– Det vore roligt, men i det avseendet har han inte valt rätt forskningsfält. Det finns väldigt många intressanta forskningsområden som inte uppfyller kriterierna för ett Nobelpris. Jag och många med mig tycker att det han gör är lika viktigt ändå.

Fakta.

Har barnen Robert, Lucy och Timothy tillsammans med första hustrun Jane Wilde.

Als, amyotrofisk lateralskleros, är nervsjukdomen som han lider av.

Wolfpriset i fysik är en av många utmärkelser som Hawkings har fått.

Kosmos. En kort historik” och självbiografin ”Min historia” är två av de böcker han har skrivit.

Isaac Newton och han har haft samma professur: Lucasian professor of mathematics.

Nittonhundrafyrtiotvå, den 8 januari, föddes han i Oxford.

George och den stora smällen” är en barnbok han skrivit tillsammans med dottern Lucy.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.