Le Google Doodle d’aujourd’hui rend hommage au regretté physicien Stephen Hawking pour ses 80 ans^e date d’anniversaire. Hawking était un cosmologue renommé et il a passé sa carrière à théoriser sur les origines de l’univers, la structure sous-jacente de la réalité et la nature des trous noirs. Mais il est devenu un nom connu pour la façon dont il a communiqué ces idées au public à travers des livres et des apparitions à la télévision.

« Mon objectif est simple », a-t-il dit un jour. « C’est une compréhension complète de l’univers, pourquoi il est tel qu’il est et pourquoi il existe. »

L’une des idées les plus connues de Hawking est que les trous noirs régurgitent lentement des informations sur toute la matière qu’ils ont avalée, mais cela se présente sous une forme confuse appelée rayonnement de Hawking. En 1974, Hawking a proposé que l’horizon des événements d’un trou noir émette de l’énergie. Parce que l’énergie peut être convertie en masse, et vice versa (c’est ce que la célèbre équation d’Albert Einstein E=MC² nous dit), en émettant toute cette énergie dans l’espace, le trou noir rétrécira. Finalement, il manquera de masse et disparaîtra.

Les mécanismes expliquant pourquoi les trous noirs émettent de l’énergie en premier lieu sont un peu compliqués si vous n’êtes pas un expert en physique quantique. Mais essentiellement, la gravité d’un trou noir est si forte qu’à son horizon des événements, la relativité générale (l’ensemble de principes qui décrivent le fonctionnement de la gravité) et la mécanique quantique (l’ensemble de principes qui décrivent le comportement des particules subatomiques) se chevauchent de manière étrange. les choses arrivent aux particules.

Dans les bonnes conditions, l’énergie de fond dans l’univers peut se convertir en paires de particules : une matière et une antimatière. Normalement, ces deux particules se détruisent l’une l’autre à l’instant où elles entrent en collision et l’univers retrouve un équilibre agréable et confortable. Mais à l’horizon des événements d’un trou noir, la moitié de la paire peut tomber dans le trou noir tandis que l’autre moitié s’échappe. Cette particule qui s’échappe est renvoyée dans l’espace sous forme d’énergie, selon Hawking.

Hawking et ses collègues débattaient encore du fonctionnement des radiations de Hawking en 1997, 23 ans après avoir proposé l’idée dans un article.

La plupart des objets dans l’espace ont plusieurs propriétés : masse, rayon, composition chimique et rotation (à quelle vitesse et dans quelle direction l’objet tourne). Mais les trous noirs n’ont que deux propriétés : la masse et le spin. Ils existent en un seul point, appelé singularité, ils n’ont donc pas de rayon. Et chaque morceau de matière qui tombe dans un trou noir fait partie de la singularité, de sorte qu’il perd également son identité chimique.

Considérez ces propriétés comme les métadonnées de chaque objet de l’univers. Un principe de physique appelé loi de conservation de la masse dit que la matière ne peut pas être créée ou détruite, mais seulement convertie en une forme différente – et le physicien John Preskill a insisté sur le fait que cela doit également s’appliquer aux informations sur les propriétés d’un objet. Il a suggéré que le rayonnement de Hawking devrait contenir des informations sur toute la matière qu’un trou noir absorbe. Sinon, si l’information ne pouvait pas s’échapper du trou noir, elle serait perdue lorsque le trou noir finirait par s’évaporer, ce qui violerait la loi de conservation.

Hawking a parié à Preskill une copie de Total Baseball: The Ultimate Baseball Encyclopedia que Preskill avait tort. En 2004, Hawking a concédé le pari et a présenté à Preskill l’encyclopédie du baseball. Selon les calculs et les modèles de Hawking, le rayonnement de Hawking contenait en fait les métadonnées de toute la matière que le trou noir avait avalée. Mais cette information doit sortir complètement brouillée.

Cela signifiait qu’il aurait dû brûler l’encyclopédie et remettre à Preskill une boîte de cendres, a plaisanté une fois Hawking.

Le pari avec Preskill était tout à fait caractéristique de Hawking, qui avait un penchant pour faire des paris similaires avec des collègues – misant souvent un abonnement à un livre ou à un magazine – sur le résultat de leurs recherches cosmologiques.

Hawking est devenu un nom familier à la fin des années 1980 en raison de son habileté à expliquer la physique à des personnes qui n’étaient pas des physiciens. Il a écrit 8 livres, notamment Une brève histoire du temps (1988), L’Univers en quelques mots (2001), et Brèves réponses aux grandes questions (2018). Il a également co-écrit une série de livres pour enfants avec sa fille Lucy Hawking, en commençant par La clé secrète de George pour l’univers (2007).

Et il a fait la majorité de ce travail après avoir appris, en 1963, qu’il n’avait que deux ans à vivre. Au cours de la dernière année de Hawking en tant qu’étudiant de premier cycle à l’Université d’Oxford, il a commencé à trébucher plus souvent et son discours a commencé à s’embrouiller. Il a reçu un diagnostic au cours de sa première année de doctorat à l’Université de Cambridge : la sclérose latérale amytrophique ou SLA. En d’autres termes, les motoneurones qui transmettaient les instructions du cerveau et de la moelle épinière de Hawking à ses muscles étaient en train de dégénérer. Les médecins avaient prédit, à l’époque, qu’il lui restait environ deux ans à vivre.

« Mes attentes ont été réduites à zéro à 21 ans », a-t-il déclaré. « Tout depuis lors a été un bonus. »

ALS a finalement laissé Hawking paralysé, et il a développé une réputation pour diriger son fauteuil roulant aussi imprudemment qu’il avait dirigé son équipage d’aviron à Oxford, où son penchant pour les manœuvres risquées avait endommagé quelques bateaux.

Lorsque la paralysie a empêché Hawking de parler, il s’est appuyé sur un appareil de génération de parole. Il a d’abord saisi des mots et des lettres dans l’ordinateur à l’aide d’un joystick portable, mais plus tard, il a navigué dans le système en secouant un seul muscle de la joue. Rassembler une phrase de cette façon était un processus laborieux, mais Hawking a écrit des articles scientifiques et des livres entiers avec l’appareil. Sa famille a autorisé Google à recréer sa voix pour le Google Doodle d’aujourd’hui.

Cela a dû être difficile pour Hawking de composer des réponses à la volée, mais votre fidèle correspondant l’a déjà vu le faire. Hawking avait fait une présentation à la Texas A&M University fin 2009, et par la suite, une poignée d’autres physiciens ont répondu aux questions du public, car – comme indiqué – il aurait fallu un certain temps à Hawking pour composer ses réponses avec le dispositif de génération de parole. Un physicien distingué était à mi-chemin de la réponse à une question d’un membre de l’auditoire sur les trous noirs lorsque la voix distinctive de Hawking s’interrompit avec un seul mot : « Non. »

Toutes les personnes présentes ont concédé le point.