H
awking sinh năm 1942 tại Oxford, nước Anh. Trước chiến tranh thế giới thứ hai, gia đình Hawking sống ở miền bắc London, sau đó chuyển đến Oxford cho an toàn. Hai năm cuối ở trường trung học St Albans ở Oxford, Hawking rất thích môn toán vì có cảm hứng từ một người thầy ở trường này. Nhưng cha ông lại phản đối ý kiến của con trai, muốn ông học ngành hóa học. Một phần bị thuyết phục bởi người cha, sau khi tốt nghiệp, Hawking theo học trường Oxford nhưng do trường này không có ngành toán, vì thế mà ông theo học ngành vật lý và tốt nghiệp loại xuất sắc. Sau đó ông chuyển đến Đại học Cambridge làm luận án tiến sĩ về vũ trụ học.
Trong thời gian làm luận án, người ta phát hiện ra Hawking bị mắc một chứng bệnh thần kinh tên là bệnh Lou Gehrig: ông gần như mất hết khả năng cử động. Các bác sỹ nói rằng ông không sống lâu để có thể hoàn thành luận án tiến sĩ.
Cả nhà lo sợ, Hawking tỏ ra thất vọng, ông trở nên ít cười ít nói, không còn hứng thú với công việc nữa. Một đêm, ngồi trên xe đẩy, Hawking nhìn lên bầu trời đen lác đác vài ngôi sao và nghĩ: “Mình còn rất nhiều việc chưa làm, không thể tồi tệ hơn được nữa”. Bỗng nhiên ông cảm thấy nhẹ nhõm và như bừng tỉnh lại.
Những tháng năm sau đó, Hawking đã dũng cảm đối mặt với bệnh tật, kiên trì học tập và nghiên cứu. Không phải như bác sĩ nói, ông chỉ có thể sống được hai hay ba năm mà vẫn tiếp tục sống một cách ngoan cường.
Khi các bác sĩ chẩn đoán ông bị bệnh tê liệt thần kinh, họ cho rằng ông may lắm chỉ sống được vài ba năm nữa. Đó là vào năm 1963. Khi đó ông mới 21 tuổi. Mặc dù ông cho biết thời gian đó ông chỉ làm việc 1 giờ mỗi ngày, nhưng thành tích học tập của ông đặc biệt xuất sắc về khoa học tự nhiên tại Đại học Oxford.
Năm 1993, trong cuốn Lỗ đen, ông kể rằng ngay từ lúc 13 tuổi, ông đã biết mình sẽ làm gì: “Vật lý và thiên văn sẽ mang lại hy vọng giúp chúng ta hiểu được chúng ta tới từ đâu và tại sao chúng ta lại có mặt trên đời này. Tôi muốn thăm dò vào chiều sâu của vũ trụ”.
Một lần Hawking ngẫu nhiên bị cảm lạnh, bắt đầu ho, bác sĩ chẩn đoán phổi ông bị nhiễm bệnh nặng. Bác sĩ cho ông thở oxy và cho vợ ông biết, sức khỏe của ông rất kém, không có khả năng phục hồi. Nghe xong lời của bác sĩ, vợ ông lặng lẽ khóc. Để cứu sống Hawking, bà đã gọi điện thoại cho bác sĩ của Hawking ở Anh. Vị bác sĩ này cho rằng vẫn còn một cách giải phẫu, đó là cắt khí quản sẽ cứu sống được Hawking. Sau đó, Hawking phải làm phẫu thuật cắt khí quản, ông lại một lần nữa lập kỳ tích thoát khỏi tử thần, nhưng ông không còn nói được nữa.
Để giúp Hawking có thể giao tiếp được với mọi người, gia đình và bạn bè Hawking đã phải sử dụng một thiết bị, biến lời nói trên màn hình máy tính của Hawking thành âm thanh, Hawking vô cùng vui sướng, ông không chỉ nói chuyện được với người khác mà còn có thể viết sách qua máy vi tính. Cho dù một phút chỉ viết được 15 chữ nhưng Hawking vẫn kiên trì hoàn thành công việc của mình.
Về sau sức khỏe của Hawking ngày càng tồi tệ, nhưng chỉ cần bản thân còn vận động được là ông không cần sự giúp đỡ của người khác. Có lần bạn ông nhìn thấy ông đi lên tầng hai, cảm thấy kinh ngạc. Ông không tự đi được nhưng lại ở tầng hai, ông đã bám vào tay vịn cầu thang, dùng sức của cánh tay đẩy mình lên từng bậc từng bậc một, phải mất rất nhiều thời gian ông mới lên được tầng hai.
Không thể tưởng tượng được khó khăn của Hawking trong cuộc sống lớn chừng nào, càng không thể tưởng tượng được phải có nghị lực, dũng khí lớn đến chừng nào để khắc phục những khó khăn ấy. Lúc nào ông cũng cần phải có người ở bên cạnh giúp như giúp ông dậy, ăn cơm, thậm chí muốn đọc sách cũng cần người lật trang. Khó khăn như vậy nhưng Hawking không từ chối cuộc sống, ông vẫn nghĩ phải tiếp tục những công việc mình yêu thích, hoàn thành công việc nghiên cứu của mình cho đến khi phải từ giã cõi đời.
Sau khi phẫu thuật cắt khí quản và không còn khả năng nói chuyện bình thường được nữa, ông chỉ có thể nói được qua một thiết bị tổng hợp tiếng gắn với một máy tính mà ông gõ chữ vào đó. Tuy vậy, luận án tiến sĩ của ông vẫn được hoàn thành vào năm 1966. Lúc bấy giờ, chưa có ai nghiên cứu về ngành khoa học này ở Đại học Cambridge. Bảo vệ luận án tiến sĩ xong, ông làm nghiên cứu một thời gian cho viện Thiên văn học rồi chuyển đến khoa Toán học ứng dụng và Vật lý lý thuyết của Cambridge làm việc ở đó.
Lĩnh vực chính của Hawking là nghiên cứu lý thuyết vũ trụ học và hấp dẫn lượng tử. Năm 1971, ông đưa ra các công trình toán học ủng hộ cho lý thuyết vụ nổ lớn về nguồn gốc vũ trụ: nếu lý thuyết tương đối rộng là đúng thì vũ trụ cần phải có một điểm kì dị, một điểm khởi đầu trong không thời gian. Ông còn cho rằng, sau vụ nổ lớn, các hố đen nguyên thủy hoặc các hố đen siêu nhỏ được hình thành. Ông chứng minh rằng diện tích bề mặt của hố đen không bao giờ giảm, rằng tồn tại một giới hạn trong quá trình phát xạ khi các hố đen va vào nhau, và rằng một hố đen không thể bị tách thành hai hố đen riêng biệt. Năm 1974, các tính toán của ông cho thấy các hố đen có thể tạo và phát ra các hạt nguyên tử cho đến khi chúng cạn kiệt năng lượng và bị nổ tung. Lần đầu tiên ông đưa ra bức xạ Hawking có liên quan đến sự hấp dẫn, cơ học lượng tử và nhiệt động lực học. Năm 1981, Hawking cho rằng vũ trụ không có biên nhưng lại hữu hạn trong không thời gian và năm 1983 ông đã chứng minh điều này bằng toán học. Đây là một hệ quả khó hiểu do chính Hawking rút ra từ các lý thuyết của ông xoay quanh việc giải thích hiện tựợng hố đen.
Để giải thích được hiện tượng này, đòi hỏi có một lý thuyết mới thống nhất được giữa vật lý lượng tử và lý thuyết tương đối tổng quát. Stephen Hawking đã thành công trong việc đưa ra một lý thuyết mới giải thích được hiện tượng hố đen. Mặc dù lý thuyết này ban đầu đã được giới các nhà vật lý học chấp nhận rộng rãi trong các thập niên cuối thế kỷ XX và còn được dùng để giải thích nguồn gốc lịch sử của vũ trụ, nó tiềm ẩn trong đó nhiều kết luận bất ngờ.
• Ban đầu, Hawking tin rằng hố đen có phát ra một dạng bức xạ năng lượng mang tên là bức xạ Hawking và đây là nguyên do khiến cho một hố đen có thể bị “bốc hơi” và ngay cả biến mất.
• Đến năm 1976, trong bài báo, Hawking lập luận xa hơn một bước có thể dẫn đến sụp đổ nền móng tin tưởng của các nhà vật lý hiện đại, đó là việc ông dựa trên lý thuyết của mình để kết luận, không chỉ vật chất bị biến mất mà cả thông tin về mọi sự việc bên trong hố đen cũng bị biến mất. Và nếu như thế, thì khoa học sẽ không thể biết được quá khứ hay dự đoán tương lai. Một cách nôm na là khái niệm thời gian không thể có trong hố đen.
Vào tháng 7 năm 2004, Hawking cuối cùng đã đưa ra một kết luận đi ngược với tin tưởng của ông trong suốt nhiều thập niên trước, và với các tính toán mới, ông cho rằng trên bề mặt của hố đen, các lượng tử dao động sẽ lần lượt cho phép tất cả thông tin bên trong lỗ đen bị rỉ ra ngoài; do đó, chúng ta có được một bức tranh xác lập. Điều này giải quyết dứt điểm nghịch lý Hawking.
Qua nhiều năm phấn đấu, tác phẩm của Hawking đã hoàn thành. Trong một cuốn sách ông đã có những luận chứng chặt chẽ và những dự đoán khoa học về sự hình thành và tương lai của vũ trụ, cuốn sách có tựa đề “Lược sử thời gian” . Cuốn sách xuất bản năm 1988 đã gây chấn động toàn thế giới, mọi người đua nhau mua, rất nhiều người thích thú nội dung cuốn sách, sách đã được dịch ra hơn 30 thứ tiếng, lưu hành trên toàn thế giới.
Do có những công hiến to lớn, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Anh đã kết nạp ông thành thành viên của Viện. Ngày cử hành nghi thức, Hawking ngồi trên xe lăn ký tên mình lên quyển sổ vàng, trang đầu tiên của quyển sổ vàng này là tên tuổi của nhà khoa học vĩ đại Newton.
Phát hiện về khoa học của Hawking đã gây chấn động đến tòa thánh La Mã. Tòa thánh La Mã là cơ quan cao nhất của Giáo hội. Một hôm Hawking bỗng nhận được thư của La Mã gửi tới, ông xem xong mừng quá kêu lên: “Tôi thật không thể tin được, cuối cùng lại có chuyện này”. Đó là tòa thánh La Mã chuẩn bị tặng ông huy chương để biểu dương “Nhà khoa học trẻ tuổi có thành tựu kiệt xuất”. Ông cười và nói với vợ: “Có lẽ tôi đòi lại được công lý cho Galile!”
Hawking đáp máy bay đi tòa thánh La Mã, ông nghĩ: “Nếu có được nhiều nhân vật thiên tài như Galile thì đã có thể vạch được tấm màn bí mật trong vũ trụ. Tuy thái độ của tòa thánh đã thay đổi rất nhiều nhưng nếu họ có được kết luận cho vụ án của Galilê 300 năm trước thì sẽ tốt cho cả nhân loại.”
Tòa thánh La Mã đã cử hành nghi lễ trao giải thưởng long trọng, không khí vô cùng trang trọng. Rất nhiều nhà khoa học trẻ trên toàn thế giới lần lượt lên lễ đài nhận giải thưởng do Giáo hoàng trao tặng. Hawking ngồi trên xe lăn bất động, và Giáo hoàng đích thân xuống quàng lên cổ Hawking tấm huy chương lấp lánh, tiếng vỗ tay vang lên như sấm dậy. Sau lễ trao giải thưởng, Giáo hoàng đã tiếp kiến các nhà khoa học. Khi chuyện trò, Hawking cười nói với Giáo hoàng:
- Thưa Giáo hoàng, chúng con rất cảm động trước sự ủng hộ đối với khoa học. Nhưng trong lịch sử, có một giai đoạn tòa thánh đối với khoa học chưa phải là rất tốt. Con xin mạo muội thỉnh giáo Giáo hoàng, không biết như thế này Giáo hoàng có lượng thứ cho sự đường đột của con không?
Giáo hoàng cười nói:
- Con cứ nói đi! Hawking nói:
- Con nghĩ rằng nếu Giáo hoàng ban bố một ý chỉ cải chính đối với những vụ án đã có phán quyết sai trong lịch sử thì sẽ rất tốt cho bản thân tòa thánh cũng như cho sự nghiệp khoa học.
Giáo hoàng gật đầu chấp nhận, ông đã hiểu Hawking đang muốn nói điều gì.
Không lâu sau tòa thánh đã ra một bản thông báo về việc này. Thông báo ghi rõ: “Hơn 300 năm trước đây, phán quyết của tòa thánh đối với Galilê là sai lầm. Những phát hiện khoa học của Galilê là chính xác”.
Có thể nói, cuộc đời của Hawking luôn bị căn bệnh cầm tù trong sự bất động và câm lặng. Tuy nhiên, ông đã tự cứu thoát mình bằng cách biến ước mơ tuổi thơ thành hiện thực. Trong cuốn “Vũ trụ trong vỏ hạt dẻ” xuất bản năm 2001, ông đã mượn lời tuyên bố của Hămlet - vị hoàng tử bất bình vì sự tầm thường của thế giới quanh mình: “Dù có bị giam hãm trong vỏ hạt dẻ, ta vẫn tự coi mình là chúa tể của không gian vô tận”.
Ông đã được phong giáo sư Lucacian về toán của Đại học Cambridge vào năm 1970 (chức này do mục sư Henry Lucas của trường đại học này lập ra vào năm 1663), một chức vụ rất có uy tín mà Newton đã giữ 3 thế kỷ trước.
Cũng như nhiều nhà vật lý khác, Hawking cũng tìm kiếm một lý thuyết của vạn vật có thể thống nhất lý thuyết hấp dẫn của Einstein với vật lý lượng tử. Nhưng điều mà ông thích nhất, đó là chứng minh vũ trụ xuất hiện từ hư vô, một cách tự phát, không có sự can thiệp của một đấng “sáng thế” nào, thậm chí không cần một điều kiện ban đầu đặc thù nào.
Nói về Hawking, Galfa nhận xét: “Người ta có thói quen xem Thượng đế đã tước đi câu hỏi ‘tại sao’, nhưng Stephen muốn trả lời câu hỏi đó. Cách tiếp cận vật lý của ông là triết học”. Ý định thôi thúc Hawking vươn tới, đó là mô hình vũ trụ “không có biên”, được ông xây dựng vào những năm 1980.
Cuộc đời ông là một tấm gương sáng về lao động và nghiên cứu khoa học. Dù bệnh tật, không thể đi lại được, ông vẫn cố vượt lên bằng ý chí phi thường. Ông đã nói một câu nổi tiếng: cái đáng sợ nhất không phải là bệnh tật mà là sự thất vọng và tuyệt vọng.
Trong nhiều thập kỷ, ông được xem là ông hoàng về vật lý lý thuyết của thế giới hiện đại.