“O meu nome é Stephen Hawking: físico, cosmólogo e uma espécie de sonhador. Embora não possa mover-me e tenha de falar por meio de um computador, a minha mente é livre”.

Into the universe with Stephen Hawking, Discovery Channel, transmitido em 2011

Por Fernando Matos, Professor de História

Filho de pai médico e de mãe secretária, Stephen Hawking nasceu em Oxford no dia 8 de janeiro de 1942, exatamente trezentos anos após a morte de Galileu. Apesar de na vida se ter tornado, à semelhança do génio pisano, um verdadeiro “mensageiro das estrelas”, o facto curioso que envolve a sua data de nascimento não o impressionou especialmente. Como ele próprio faz notar, cerca de duzentas mil outras crianças nasceram igualmente naquele dia e não consta que alguma delas se tenha vindo a interessar por astronomia.

Enquanto criança, os comboios elétricos foram os brinquedos preferidos de Hawking, acabando, então, por tornar-se um apaixonado por ferromodelismo. “Sempre tive interesse em saber como as coisas funcionavam, e costumava desmontar objetos para investigar, mas não era tão bom a montá-los novamente. As minhas habilidades práticas nunca corresponderam às minhas curiosidades teóricas”, confessa Hawking na sua autobiografia.

Na escola, foi um aluno mediano que só aprendeu a ler aos oito anos. Conforme confidencia, os seus trabalhos escolares “não tinham capricho” e a sua caligrafia “era o desespero dos professores”. Contudo, os colegas chamavam-lhe Einstein: “é de se presumir que viram sinais de algo melhor em mim”, comenta, a propósito. Ainda assim, quando Hawking tinha doze anos, um dos seus amigos apostou um saco de doces com outro que ele nunca seria ninguém.

Contra a vontade do pai, que pretendia que ele cursasse medicina, nos últimos anos do ensino secundário o futuro Mensageiro das Estrelas decidiu especializar-se em matemática e física. Assim, em 1959, ingressa em Oxford para frequentar o curso de física, que concluiu em 1962 apesar de estudar pouco, facto de que diz não sentir orgulho, mas corresponder à atitude da maioria dos seus colegas na época.

Nas férias de fim de curso, a universidade ofereceu aos seus finalistas uma série de pequenas bolsas de viagem. Hawking, com um colega, decidiu visitar o Irão. No regresso, os dois são apanhados pelo sismo de Bou’in-Zahra, de magnitude 7,1, que matou mais de doze mil pessoas. Dentro de um autocarro, não chegam a aperceber-se do fenómeno e, desconhecedores do idioma, apenas ao chegarem a Istambul entenderam realmente o que tinha ocorrido, para desespero dos pais de Hawking que, durante dez dias, apenas sabiam que o filho se encontrava na região da catástrofe.

Em outubro de 1962, Stephen Hawking chega a Cambridge para realizar uma pós-graduação em Cosmologia e Relatividade Geral. O mundo ainda não sabe mas é o início de uma brilhante carreira de físico e cosmólogo. É o início da extraordinária jornada do Mensageiro das Estrelas.

Nos Limites e para lá Deles

Como relata Hawking, a grande questão em cosmologia no início da década de 1960 era se o universo tinha um princípio. Recorrendo à terminologia da disciplina, a questão era saber se existiria um “ponto Alfa”.

Em 1861, Clausius formulara a segunda lei da termodinâmica: a variação da entropia do universo é sempre maior do que zero. Ou seja: as coisas envelhecem. E se as coisas envelhecem, se o universo está a envelhecer, é porque houve um momento em que ele foi jovem. Terá, assim, havido um momento do universo em que a entropia era mínima: o momento do seu nascimento. Por outro lado, em 1929, Edwin Hubble pôde confirmar a existência de outras galáxias além da Via Láctea e, medindo o espetro da luz por elas emitida, concluíra que todas estavam a afastar-se. Hubble descobrira, em suma, que o universo está em expansão; e se o universo se está a expandir, é porque no passado esteve comprimido. A descoberta do universo em expansão implica, assim, a existência de um momento inicial em que tudo se encontrava compactado, coincidindo com a Teoria da Relatividade Geral de Einstein, que já admitia um universo dinâmico, em expansão ou em retração.

Fundado nestas descobertas, Georges Lemaìtre, na década de 1920, sugerira que o universo se originou numa mega explosão inicial: o Big Bang. Todo o universo se encontrava comprimido num ponto ínfimo de energia. Num dado momento, ocorreu uma erupção gigantesca, no curso da qual foram criados a matéria, o espaço, o tempo e as leis do universo. Mas a ideia merecia a oposição de numerosos cientistas, porque estabelecer um “ponto Alfa” poderia levar a ciência a um impasse, uma vez que seria eventualmente necessário apelar para a mão de Deus para explicar como o universo tinha começado. Neste quadro, esses cientistas propunham um cenário alternativo: a teoria do estado estacionário do universo.

A teoria do estado estacionário nunca teve uma base teórica muito forte e os seus frágeis fundamentos ruíram em 1965, quando Arno Penzias e Robert Wilson descobriram a chamada “radiação cósmica de fundo”, cuja existência havia sido prevista em 1948 por George Gamow, Ralph Alpher e Robert Herman. Esta radiação é a luz mais antiga que chega à atualidade e constitui uma espécie de eco do Big Bang. O tempo transformou-a em microondas e as microondas não integram o grupo das “luzes visíveis” - aquelas que o olho humano consegue detetar. Mas todos, hoje em dia, já se depararam com ela, porque 1% do ruído de um canal televisivo sem emissão resulta desta radiação.

A radiação cósmica de fundo em micro-ondas indicava que o universo tivera um estado denso e quente no passado; porém, não provava que esse estado fosse o início do universo. Hawking, com Roger Penrose, demonstrou matematicamente o Big Bang com um conjunto de teoremas famosos, que mostraram a sua inevitabilidade na presença da gravidade como força de atração nas condições de formação do universo. Como afirma Christophe Galfard (um discípulo de Hawking), com os seus teoremas, Hawking e Penrose “mostraram que a teoria da relatividade geral de Einstein tinha a característica humilde de prever a sua própria derrocada” e que, tal como “a teoria de Newton precisou de uma teoria mais ampla para explicar o desvio de Mercúrio, ficou claro que a teoria de Einstein precisava ser expandida, mesmo que fosse para explicar esses colapsos”.

Após esta realização, a mente livre de Hawking vai dedicar-se ao estudo dos buracos negros. Estes misteriosos personagens siderais são regiões do espaço-tempo de onde nada, nem mesmo a luz, consegue escapar, devido à força descomunal da sua gravidade. Mas Hawking propôs-se levar a cabo este novo trabalho através de um caminho tremendamente arrojado, cujo itinerário representa (ainda hoje) uma escalada sem oxigénio ao cume do Evereste da física teórica: nada menos que combinar a relatividade geral, formulada por Einstein em 1915, com a teoria quântica, proposta por Max Planck em 1900 e desenvolvida, posteriormente, por Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger e Paul Dirac, na década de 1920.

A Teoria da Relatividade afirmou-se no mundo científico por se mostrar especialmente apta a explicar o “muito grande” (a mecânica do universo no seu conjunto, dos sistemas planetários, das estrelas e das galáxias, etc), não tendo o papel do observador qualquer relevância nas manifestações do que se observa; já a Teoria Quântica impôs-se por conseguir apresentar modelos explicativos suscetíveis de fornecer explicações (ainda que frequentemente contra-intuitivas) para o funcionamento do “muito pequeno” (dos átomos e das suas partículas), assumindo expressamente que a ação do observador interfere no comportamento do que ele observa, pelo que há que ter em conta esse facto na interpretação dos resultados obtidos. Acontece que estas teorias assentam em diferentes pressupostos e as explicações disponibilizadas por ambas são frequentemente divergentes entre si, o que levou os físicos, a começar pelo próprio Einstein, a empreender uma busca incessante de uma teoria única, integradora das diferenças e suscetível de eliminar as discrepâncias: a denominada “Teoria de Tudo”. Einstein trabalhava neste projeto à data da sua morte. A sua concretização, todavia, ainda hoje não foi alcançada e este facto, só por si, é suficientemente revelador da dimensão da tarefa à qual se propôs Hawking em meados da década de 1970.

A ideia dos buracos negros remonta a 1783, quando John Michell concebeu o conceito de “estrelas escuras”, as quais, por serem altamente maciças e compactas, possuiriam um campo gravitacional tão forte que a luz não poderia escapar do seu interior. Com efeito, os físicos modernos puderam confirmar que os buracos negros absorvem tudo (luz e matéria) ao seu redor e vão crescendo como a rã da fábula de La Fontaine, tornando-se cada vez mais pesados e cada vez mais frios. Mas tudo o que cruza o seu horizonte não se perde: fica apenas armazenado atrás de um horizonte impenetrável. Assim se entendia no momento em que Hawking dava início a sua nova investigação.

Em 1975, porém...

A mente livre de Stephen Hawking descobriu, teoricamente, que as coisas podiam não ser bem assim. “Os buracos negros evaporam”, proclamou o Mensageiro das Estrelas perante um mundo estarrecido. Segundo as suas conclusões, as partículas conseguem, surpreendentemente, escapar à força gravitacional dos buracos negros e sair dessa prisão. E se assim é, ao expelir partículas, um buraco negro perde massa e encolhe; quanto mais partículas são expelidas, mais diminui a sua massa e aumenta a sua temperatura e, quanto mais quente ele fica, mais partículas expele. Um círculo vicioso que, terá de admitir-se, o fará evaporar por completo e conduzirá inexoravelmente à sua morte. Sendo capazes de evaporar, os buracos negros comportam-se como possuidores de uma determinada temperatura, comunicada por um tipo particular de radiação: atribuem-se-lhe atualmente as designações de “temperatura de Hawking” e “radiação de Hawking”, respetivamente.

Mas esta segregação dos buracos negros consiste naquilo a que Christophe Galfard chama “informação descolorida”, isto é, a “radiação Hawking” é independente do que cai nos buracos negros: o que deles sai não é exatamente o que neles entrou; o que deles sai não conservou a sua estrutura inicial - a informação codificada nas partículas. Os buracos negros surgem, assim, como sumidouros da memória do universo: apagam o passado. Nestas circunstâncias, o que os buracos negros armazenam não é simplesmente difícil de aceder: pura e simplesmente, deixa de existir. Perdeu-se. Ora, isto põe em causa a “Lei da Conservação da Informação” (um dos dogmas fundamentais da física), que estabelece a impossibilidade de o universo perder qualquer informação. Porém, segundo Hawking, seria isto mesmo que aconteceria, porque a informação é totalmente perdida quando o buraco negro evapora. A “radiação Hawking” não é o veículo de escape da informação presa dentro do buraco negro: esta não se encontra codificada naquela.

Posteriormente, esta situação problemática - que mereceu a Hawking a designação de “paradoxo da informação dos buracos negros” - suscitou-lhe uma primeira via de solução. Segundo ele, a informação absorvida por um buraco negro não é realmente perdida: simplesmente não retorna sob forma útil. “É como queimar uma enciclopédia: a informação nela contida tecnicamente não se perde, caso se guardem o fumo e as cinzas, mas será muito difícil lê-la”. Volvidas que estão quatro décadas, novos indícios vão surgindo de que uma saída pode ter sido encontrada, fundada na aplicação ao problema de princípios do mundo quântico. Contudo, apesar de já se terem identificado numerosos buracos negros de tamanho gigantesco, nunca, até ao momento, foi rastreado um de dimensões minúsculas, como os que pressupõem as teorias de Hawking. Também a evaporação de buracos negros ainda não foi detetada experimentalmente. Contudo, no mundo da física, ninguém, hoje em dia, duvida da existência da “radiação Hawking”, pelo que, atendendo ao facto de que, em ciência, é comum a teoria estar à frente da experimentação, estas ideias do Mensageiro das Estrelas são vistas pelos seus pares como indício de que a tão procurada teoria de gravidade quântica (capaz de unificar teorias da Relatividade e teoria Quântica e reduzir a uma única fórmula os fenómenos da gravidade e do eletromagnetismo) poderá, realmente, vir a ser possível.

Já na década de 1980 - e já professor de Cambridge, com a titularidade da cátedra outrora ocupada por Isaac Newton - Hawking, com James Hartle (físico teórico da Universidade da Califórnia), propôs-se enfrentar matematicamente o problema da criação do universo... a partir do nada. Simplificando ao extremo (e sacrificando até algum rigor), parta-se da ideia de que os trabalhos de Einstein levaram à noção de que o universo, ainda que tenha sempre contido toda a energia que ainda contém hoje, teve, num dado momento do seu passado, tamanho zero. Esse foi o momento do Big Bang. O momento em que a energia armazenada no campo da grande unificação começa a transformar-se em partículas. No entanto, ainda que a física experimental nunca tenha chegado tão longe, a história do universo não começou aí. Ocorreu algo cerca de 380 mil anos antes, num momento em que ainda não havia matéria e em que as noções de espaço e tempo hoje utilizadas não se aplicam. Um momento em que não havia nada. Um momento em que toda a energia disponível estava concentrada noutro campo, cheio com as suas próprias partículas, denominado campo inflaton, o qual é considerado responsável pela expansão inicial do universo. Os cientistas denominam esse período por inflação cosmológica.

A inflação cosmológica, com a sua ausência de matéria, de espaço e de tempo, colocou a ciência perante um muro impenetrável ao conhecimento moderno. Ali, o universo torna-se um mistério. Não há sequer como imaginar o que aí se situa - nem no espaço, nem no tempo, pois essas duas noções não fazem nenhum sentido em tais circunstâncias. Assim, quando os cientistas afirmam que o universo tem 13,8 mil milhões de anos, querem simplesmente dizer que passaram 13,8 mil milhões de anos desde que o espaço e o tempo começaram a fazer sentido. No entanto, isso não significa que o universo começou ali. Nem que seja o único universo existente. Nem que seja o único que já tenha existido.

Foi este o desafio que Hawking e Hartle decidiram enfrentar. A sua reflexão teórica levou-os a conceber uma fórmula que, no dizer de Christophe Galfard “mudou o universo para sempre, como ele é apreendido pela mente humana”. Essa fórmula matemática é hoje conhecida como a “função de onda do universo de Hartle-Hawking”, e a condição inicial é denominada “proposta de não limi-

te”. Com esta realização, Hawking e Hartle tornaram-se os primeiros a conceber uma fórmula matemática para a origem e subsequente evolução da realidade em que se insere a própria espécie humana, fixando um marco incontornável na história da astrofísica. É certo que monitorizar todos os cálculos dentro do esquema matemático proposto por ambos constitui, por enquanto, tarefa de extrema dificuldade. Porém, em ciência (como aliás na vida), encontrar a formulação correta para um problema emerge como condição essencial para resolvê-lo. Por outro lado, tendo em conta uma das mais poderosas generalizações sobre as questões humanas que é a Lei de Murphy (“Se algo tem probabilidade de acontecer, mais cedo ou mais tarde vai acontecer”), não se afigura de todo inconsistente que a remoção das dificuldades que o trabalho de Hartle e Hawking atualmente comporta será simplesmente uma questão de tempo.

A Humanidade do Génio

O homem que concebeu tudo isto foi alguém a quem, aos 21 anos, foi diagnosticada esclerose lateral amiotrófica. Perdeu a capacidade de andar e passou a só poder deslocar-se com uma cadeira de rodas. Perdeu progressivamente toda a capacidade motora e até mesmo a possibilidade de falar. Desde 1985 (tinha então 43 anos), na sequência de uma traqueotomia que foi a única solução para o manter vivo, não podia sequer respirar pela boca e pelo nariz, mas apenas através de uma abertura permanente feita na garganta, sensivelmente ao nível do colarinho. Nessas circunstâncias, impedido de mover as mãos, a única maneira de se comunicar era soletrar, letra a letra, erguendo as sobrancelhas quando alguém apontava a letra correta num papel. Posteriormente, passou a poder fazê-lo por meio de um computador com um sintetizador de voz embutido, que a partir de certa altura da sua vida apenas podia operar com os movimentos de um músculo do rosto.

Como olhava este homem para estas condições que a vida lhe oferecia? Recusava, parafraseando Miguel Torga, exibir as mazelas, a decadência e a covardia de se escravizar resignadamente ao desespero. Atente-se nas suas palavras: “A minha deficiência não foi um obstáculo sério no meu trabalho científico. Inclusive, acho que de certa forma foi uma vantagem: não tive de dar palestras ou aulas a estudantes de graduação, nem precisei participar de tediosos comités que consomem muito tempo. Dessa forma, pude dedicar-me por completo à pesquisa”. Tinha razão, não há dúvida, Oscar Wilde: “Todos nós estamos na sarjeta, mas alguns de nós olham para as estrelas.”

E não se pense que o estatuto de cientista mundialmente renomado, que com a sua inteligência e a sua coragem alcançou, o eximiu à discriminação nascida dos estereótipos e dos preconceitos, da ignorância e da superficialidade das mentes aprisionadas. Não. Nem por sombras! Como revela o seu amigo Bob Sipchen, a um periódico australiano em 16 de junho de 1990, “ele era sempre muito amigável, mas, ainda assim, algumas pessoas sentiam vergonha de convidá-lo para uma cerveja com o grupo no bar”. Hawking, conhecedor da verdade porque percorreu o caminho, reage com a serenidade dos sábios que empunharam o bordão de caminheiro: “Não adianta reclamar da atitude dos outros em relação às pessoas com deficiência. Depende das pessoas com deficiência mudar essa perceção, da mesma forma que os negros e as mulheres mudaram as perceções públicas”.        

Dirão alguns (muitos, talvez), que estas são posições de um privilegiado ou de um sonhador. Serão? Quanto ao privilégio, note-se que Hawking se viu obrigado a escrever livros, a um ritmo que variava entre três e quinze palavras por minuto, para poder pagar os estudos dos filhos: três, para quem não saiba. Já quanto ao sonho, é o próprio Hawking que o não rejeita. É ele mesmo que se autodefine como “uma espécie de sonhador”. E tem razão para o assumir como qualidade e não como defeito, porque, como um dia escreveu Raul Brandão, “o homem é tanto melhor quanto maior quinhão de sonho lhe coube em sorte”.

Hawking morreu a 14 de março de 2018. Tinha 76 anos. Durante a vida, foi assíduo em exposições de arte e um apaixonado pela música de Wagner, marcando presença numerosas vezes no Festival de Bayreuth para escutá-la. Arrastado pelo filho mais novo, tornou-se adepto de Fórmula 1 e frequentador de concertos de rock. Numa manifestação antiguerra, em Trafalgar Square, em novembro de 2004, qualificou a invasão norte-americana do Iraque (em março de 2003) como “crime de guerra”. Defendeu a existência de serviços nacionais de saúde universais e gratuitos e a pertinência da investigação com células estaminais. Escreveu livros científicos, concebeu e participou em documentários televisivos de divulgação científica e, até, em dois episódios da série de animação “Os Simpsons”. Tinha uma foto em tamanho natural de Marilyn Monroe na porta do seu escritório. Foi um pigmeu na hipocrisia, um génio na Ciência e um ser humano de dimensões gigantescas na vida.

Stephen Hawking morreu a 14 de março de 2018. Era o dia de aniversário de Albert Einstein. O Mensageiro das Estrelas Partiu nesse dia ao encontro delas.

Tinha 76 anos. Mas a sua obra não tem tempo e o seu exemplo não tem limite. - Como o conceito de universo que a audácia da sua mente livre concebeu.

(*) Para a elaboração deste artigo, recorri a informações disponíveis em My Brief History, autobiografia do próprio Stephen Hawking, publicado em 2013, à biografia de Hawking escrita por Kitty Ferguson e ao extraordinário livro de divulgação científica da autoria de um dos seus discípulos, Christophe Galfard, intitulado “O Universo em suas Mãos”.