קיצור תולדות ההוקינג: חייו ופועלו המדעי

 

סטיבן ויליאם הוקינג היה אסטרופיזיקאי ותאורטיקן אנגלי, ששימש כפרופסור באוניברסיטת קיימברידג'. בעולם הוא התפרסם בגלל ספרו "קיצור תולדות הזמן" ("A Brief History of Time"), ספר מסוגת המדע הפופולרי, המתאר את התפתחות היקום למן המפץ הגדול, וכן בגלל ההתבטאויות שלו בתחומים ציבוריים שונים כמו אפקט החממה, הבינה המלאכותית, יציאת האנושות לחלל וכן בכל הקשור לשאלת חיפוש החייזרים במרחב היקום. בכל אחד מהתחומים האלו היה להוקינג חותם שנותר אחריו עד היום. 

ילדות והתבגרותו

הוקינג נולד בעיר אוקספורד, ונחשב מילדותו לתלמיד מבריק אך עצלן מאד. חוסר תפקודו בבית הספר גרר את הוריו להוציא אותו ממנו בכיתה ו' ולארגן לו בית ספר פרטי בבית עם טובי המורים שהם יכלו להשיג. אחרי סיום הלימודים, לחץ אביו של הוקינג עליו כי ילמד רפואה, אך הוקינג שהיה בעל נטייה למדע מופשט ואהב מתמטיקה, בחר בסוף ללמוד פיזיקה. ב-1963 חלה הוקינג בטרשת מסוג ALS, הידועה גם כ-"מחלת לו גריג". המחלה גורמת במשך הזמן לשיתוק מוחלט, אך איננה פוגעת בפעילות המוח. הוקינג הוכיח זאת בפעילות מדעית שוטפת כשהוא נעזר במחשב במחקריו ובמסנתז קול להעברת הרצאותיו. יש לציין כי הוקינג אף נחשב לנס רפואי, כיון שמדובר במחלה שהתמותה ממנה קורית תוך מספר שנים, אך הוקינג שרד והמשיך לפעול עד גיל 76 במשך חמישה עשורים.

ממתין לפגישה עם נשיא קוריאה, 2001 // צילום: רויטרס

עיקר תגליותיו

החשיבות של סטיבן הוקינג מתמקדת במחקר של תורת היחסות הכללית. בתורת היחסות הכללית יש מספר משוואות שניסח אלברט איינשטיין, המתייחסות לחומר, בהקשר לכך הוקינג חקר את התחום והעלה שאלה מאד מרכזית שלא היה לה אז תשובה בעולם הפיזיקה: השאלה היתה מה קורה לחומר שהחור השחור בולע? השאלה הזו עוררה עניין רב משום שבעולם הפיזיקה דברים לא נעלמים, קורה להם משהו. לכן התעוררה השאלה מה קורה לחומר שנבלע בתוך החור השחור. הוקינג הצליח להגיע אל תשובה בתחום על בסיס מחקר של מדען ישראלי, פרופסור יעקב בקנשטיין.

בקנשטיין, פיתח תאוריה פשוטה שאמרה שלחור השחור יש התרחבות. החומר שהחור השחור בולע גורם לו לגדול ולהתרחב. הוקינג בתחילה התנגד לתיאוריה הזו, אבל בהמשך הוא הסכים איתה ופיתח אותה, תוך שהוא נותן תשובה לשאלה ששאל. הוא הראה שבמעטפת של החור השחור נפלטת אנרגיה החוצה לחלל, בניגוד למה שחשבו קודם. האינפורמציה הזו אוכלת את החור השחור ובסופו של דבר יכולה לאיין אותו. כך נפתרה השאלה מה קורה לכל מה שנבלע אל תוך החורים השחורים. יש לציין כי התגלית הזו שינתה את ההבנה של המדע את היקום. מדובר בתגלית מהסוג שמשנה את הנחות העבודה של עולם הפיזיקה והפרדוקסים שצמחו ממנה, נחקרים עד היום בכל מכוני המחקר בעולם.

איחוד בין תורת היחסות לתורת הקוונטים  

תרומה עצומה נוספת של הוקינג היא בחיבור שתי התורות הפיזיקאליות הגדולות של המאה ה-20.  במאה העשרים נוצרו שתי תאוריות פיזיקאליות גדולות וחשובות. האחת היא תורת היחסות הכללית, שעוסקת במבנים גדולים של החומר, והשנייה היא תורת הקוונטים, שעוסקת בחלקיקים הקטנים התת אטומיים. שתי התיאוריות האלו התקיימו במקביל, מבלי שמשהו הצליח לחבר אותן לתורה אחת כוללת וגדולה. הראשון שעשה צעדים בכיוון של חיבור שתי התיאוריות האלו באופן משמעותי הוא סטיבן הוקינג. הוא יצר קורפוס שלם של משוואות ונוסחאות, שהלכו וצמצמו את המרחק בין התיאוריות הללו. חשוב לציין כי הוא לא חיבר אותן לחלוטין, אבל צעד כברת דרך משמעותית בתחום הזה. 

 

מגשים את חלומו ומרחף בזעיר כבידה, 2007 // צילום: AFP

במסגרת עבודתו המדעית ניסה הוקינג לגבש תאוריה מאוחדת שתצרף את כל ארבעת הכוחות המוכרים של הטבע: הכוח האלקטרומגנטי, הכוח הגרעיני החזק, הכוח הגרעיני החלש, וכוח הכבידה. לשם כך יש לאחד את תורת היחסות הכללית, העוסקת בכבידה, עם מכניקת הקוונטים. בעבר הרבה לדבר על מציאת "תיאוריית הכל", אולם בהרצאה שנשא ביולי 2002 בשם "גדל וקץ הפיזיקה", טען שבדומה למשפטי האי שלמות של גדל, אפשר להראות שאי אפשר יהיה למצוא תיאוריה כזו, משום שהאנטרופיה של חור שחור מציבה מגבלה על כמות האינפורמציה שאפשר לדעת. השקפותיו על היקום נחשפו בעת האחרונה: "היקום נשלט על ידי המדע, אך המדע מבהיר לנו שאין ביכולתנו לפתור את כל המשוואות באופן ישיר ובאופן מופשט. עלינו להשתמש בתאוריה היעילה של דרווין, על הברירה הטבעית של החברות שסיכוייהן לשרוד הם הגבוהים ביותר, ולהעניק להן את הערך הגבוה ביותר". להוקינג ברור ששהותינו כאן היא מקרית: "המדע צופה שסוגי יקום שונים יווצרו ספונטנית מלא כלום. העובדה שאנחנו כאן היא מקרית בלבד".

אייקון תרבות

הוקינג היה פיזיקאי מוכר, שהתפרסם לא רק בזכות עבודתו התיאורטית, אלא גם בזכות ספרי המדע הפופולרי שכתב, תוכניות הטלוויזיה שבאו בעקבותיהם וסיפור חייו המרתק. הוקינג היה לאייקון תרבות פופולרית, המופיע בתוכניות טלוויזיה כמו "מסע בין כוכבים: הדור הבא", "משפחת סימפסון", "המפץ הגדול" ו"פיוצ'רמה". כמו כן הוא תרם את קול הסינתיסייזר המדובב אותו ללהקת פינק פלויד בתקליטה The Division Bell, בשיר Keep talking. למרות תרומותיו לחקר הפיזיקה לא זכה הוקינג בפרס נובל, שכן הוא מוענק רק לגילויים שאוששו בניסיון או בתצפית, דבר נדיר יחסית בתחום מחקרו. בשנת 1988 זכה בפרס וולף. עובדה מסקרנת: את ספרו החשוב ביותר, 'קיצור תולדות הזמן' הוציא הוקינג כדי לממן את לימודיה האקדמיים של בתו. 

 

השקפותיו הדתיות

הוקינג, ציין בהרצאותיו הרבות כי הוא "לא דתי במובן המקובל", ושהוא מאמין ש"היקום נשלט על ידי חוקי הפיזיקה. ייתכן והחוקים חוקקו על ידי אלוהים, אבל אלוהים לא מתערב ומפר את החוקים". הוקינג כתב בספרו מ-2010, "התכנון הגדול" (The Grand Design), כי אין צורך בבורא כדי להסביר את עובדת קיומו של היקום. הספר עורר תגובות נזעמות מצד מנהיגים דתיים רבים. ב-2014 הוקינג אמר כי "אין אלוהים, ולדעתי גם אין מימד מציאותי וריאלי מעבר ליכולת התפישה של המוח האנושי".
 

החרדה מהבינה המלאכותית

למרות היותו מדען פורץ דרך, דאג סטיבן הוקינג לעתיד האנושות והזהיר מפני פיתוחים הרסניים שלא ייעשו נכון. אחד הפיתוחים שמהם הוא הזהיר יותר מכל, היה הבינה המלאכותית. בהקשר לכך הוא אמר כי "אם לא נתכונן לאיום הפוטנציאלי, התפתחות הבינה המלאכותית עשויה להיות האירוע הנורא ביותר בהיסטוריה של התרבות האנושית. הבינה המלאכותית מביאה איתה סכנות כדוגמת כלי נשק אוטונומיים רבי-עוצמה וגם בטווח הקצר יותר, הם עלולים לגרום להרס הכלכלה....היום אנו מודאגים מכך שמכונות חכמות תוכלנה להחליף עבודות שהיום נעשות בידי בני אדם, ולהרוס את חייהם של מיליוני אנשים. הבינה המלאכותית עלולה להחליט להילחם באנושות ולהרוס אותנו...."

 

מקבל מהנשיא אובמה את מדליית החירות הנשיאותית, 2009 // צילום: AFP

"יש לשלוט על התבונה המלאכותית ולגרום לה לעבוד עבורנו, וכדי להפחית עד כמה שאפשר את הסיכונים, אנו צריכים להתקין מערכות ניהול יעילות המבוססות על הנסיון בכל התחומים הקשורים לפיתוח הבינה המלאכותית. ברור שכל מגזר בכלכלה יצטרך לשלב אמצעים למניעת נזקים, אבל בכל הקשור לתבונה מלאכותית זה חיוני ביותר.....אנחנו המדענים מפתחים רעיונות, אבל אנחנו גם משפיעים על הצורך לגרום להם לעבוד נכון. אולי טוב שנעצור רגע ונאפשר לבינה המלאכותית להיות לא רק בעלת יכולות ומצליחות אלא גם למקסם את התועלת לחברה. מערכות הבינה המלאכותית צריכות לעשות מה שאנו רוצים שיעשו לתועלת האנושות", אמר בכנס.

הוקינג גם היה מסויג מהרצון האנושי למצוא חייזרים. בהקשר לכך הוא אמר פעם שחייזרים שעלולים לגלות את כדור הארץ, יכולים לחסל את האנושות, ולכן אין סיבה למהר ולשלוח לחלל אותות ומשלחות שיגלו אותנו לתרבות תבוניות יותר. 

על האנושות לצאת לחלל

בסרט הדוקומנטרי בשם "מסע לכדור ארץ חדש", שיצרה ה-BBC, אמר סטיבן הוקינג בשעתו כי "האנושות צריכה להגיע במאה הבאה לכוכב לכת נוסף, אם אנו רוצים להימנע מהכחדת המין האנושי". הוקינג תמך בהתלהבות בנסיונות ליישב את מאדים ובחיפושים אחרי כוכבי לכת אחרים. הוא גם תקף בעוצמה את ההתנהלות הבזבזנית של האנושות ביחס למשאבי כדור הארץ. "אנחנו קרובים מאוד לנקודת המפנה, שבה ההתחממות הגלובלית תהפוך למשהו בלתי הפיך", אמר הוקינג בראיון ל-BBC. בהקשר לכך הוא תקף בעוצמה את דונלד טראפ ואמר "הפעולה של טראמפ יכולה לדחוק את כדור הארץ מעבר לסף ולהפוך אותנו לנוגה – עם טמפרטורות של 250 מעלות וגשם של חומצה גופרית".

בהרצאה בפסטיבל המדע בסיאטל, 2012 // צילום: AP

 

חיים אישיים

עם הדרדרות תפקודו הגופני, נעשה הוקינג תלוי בסייעים אישיים. כאשר נאלץ להיות מלווה בשני סייעים אישיים צמודים כמעט 24 שעות ביממה, החליטו הוקינג ואשתו הראשונה להתגרש. כעבור שנים אחדות התחתן הוקינג עם אחת הסייעות האישיות שלו. הוקינג הרבה לטייל בעולם. הוא אף הוטס לקצה החלל לבקשתו, למקום בו כבידת כדור הארץ קטנה וניתן לרחף באוויר. הוא ביקר בישראל (בפעם הרביעית) וברשות הפלסטינית בדצמבר 2006, ובמהלך ביקורו קיים מפגשים אחדים עם תלמידי תיכון ועם סטודנטים, והרצה באוניברסיטה העברית. ביקורו בהודו גרר הפגנות נכים סוערות, בשל העובדה שהטאג' מאהל הוסב לבניין נגיש למשתמשי כיסאות גלגלים לקראת בואו, אך סידורי הנגישות פורקו מיד עם עזיבתו את המקום. במאי 2013 הצטרף הוקינג לחרם האקדמי על ישראל, וביטל את השתתפותו בוועידת הנשיא, במחאה על יחסה של ישראל כלפי הפלסטינים.

ב-2014 הופק באנגליה הסרט "התיאוריה של הכול" על חייו של הוקינג לפי תסריט של אשתו הראשונה ג'יין הוקינג. את דמותו של הוקינג בסרט מגלם שחקן הקולנוע הבריטי אדי רדמיין, ואת דמותה של ג'יין, אם שלושת ילדיו, מגלמת השחקנית הבריטית פליסיטי ג'ונס. הסרט היה מועמד ל-4 פרסי גלובוס הזהב, זיכה את אדי רדמיין בפרס השחקן הטוב ביותר וזכה בפרס נוסף על הפסקול. הוקינג מת הלילה (רביעי), ב-14 במרץ 2018, בעקבות מחלתו חשוכת המרפא, אך כאמור, חי חיים ארוכים ופוריים.

כמה מספריו אשר תורגמו לעברית

מדריך ידידותי לקורא, קיצור תולדות הזמן, ספרית מעריב, (1992): הספר סוקר בקצרה את התפתחות הפיזיקה והאסטרונומיה מאז אריסטו, דרך קפלר, גלילאו, ניוטון ועד זמננו אנו. הוא מתאר את הידע העיקרי בתחומי הקוסמולוגיה, פיזיקת החלקיקים ומתאר חלקים מתורת היחסות ומכניקת הקוונטים. הוא מזכיר בספר רבות את "התיאוריה של הכול", ומציע "מבט חטוף" אל שברירים ממנה.

חורים שחורים, גורי יקומים ומסות אחרות, ספרית מעריב (1993): הספר הוא עיבודים של נאומים ומאמרים אישיים, פופולריים וטכניים שלא נכללו בספרו "קיצור תולדות הזמן". בספר מוסבר גם איך אפשר באמצעות המושג "זמן מדומה" לתאר יקום שאין לו התחלה ואין לו סוף, ומתנבא לגבי קיום "התיאוריה של הכול". הספר כולל התייחסויות רבות לחייו האישיים של הוקינג ולהתמודדות שלו עם מחלתו.

היקום בקליפת אגוז, ספרית מעריב, (2003): ספר זה הוא מעין חזרה והרחבה של "קיצור תולדות הזמן", ועוסק באותם נושאים עיקריים. הספר מכיל מידע עדכני לגבי התקדמות הפיזיקה מאז שפורסם "קיצור תולדות הזמן". כך למשל הוא כולל התייחסות לתורת המיתרים.

המפתח הסודי של ג'ורג' ליקום, ידיעות אחרונות, (2007): ספר זה נכתב בשיתוף עם לוסי הוקינג וכריסטוף גלפאר, והוא מיועד לבני נוער. זהו שילוב של ספר הרפתקאות עם שפע של עובדות מדעיות על היקום וכוכבי הלכת, והוא כולל רעיונות עדכניים ביותר של סטיבן הוקינג על טבעם של חורים שחורים.

חיפוש המטמון הקוסמי של ג'ורג', ידיעות אחרונות, (2010): ספר ההמשך ל "המפתח הסודי של ג'ורג' ליקום" שנכתב בשיתוף עם לוסי הוקינג וכריסטוף גלפאר, והוא מיועד לבני נוער. גם הוא כספרו הקודם, מהווה שילוב של ספר הרפתקאות עם שפע עובדות מדעיות. הספר ממשיך מאותה נקודה שקודמו נגמר.

(ביחד עם לאונרד מלודינוב) תוכנית-אב, הוצאת ינשוף, (2011).

ג'ורג' והמפץ הגדול: ספר ההמשך ל "חיפוש המטמון הקוסמי של ג'ורג" ספר זה עוסק בעיקר על המחקרים האחרונים על המפץ הגדול.

התיאוריה של הכול, הוצאת אופוס (2010).

 

פרסים

מדליית אדינגטון (1975)

מדליית יוז של החברה המלכותית (1976)

מדליית אלברט איינשטיין (1979)

מסדר האימפריה הבריטית (קומנדר) (1982)

חבר האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים (נבחר ב-1984).

מדליית זהב של החברה המלכותית לאסטרונומיה (1985)

חבר האקדמיה האפיפיורית למדעים (1986)

זוכה פרס וולף בפיזיקה (1988)

פרסי נסיך אסטוריאס (1989)

חבר במסדר ידידי הכבוד (1989)

פרס אדגר לילינפלד מטעם החברה האמריקנית לפיזיקה (1999) 

פרס מייקלסון מורלי מטעם אוניברסיטת קייס ווסטרן ריזרב (2003)

מדליית אוסקר קליין (2003)

מדליית קופלי של החברה המלכותית (2006) 

מדליית החירות הנשיאותית (2009)

טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו