Stephen Hawking im Steckbrief
Stephen Hawking (1942–2018) war ein britischer theoretischer Physiker und Kosmologe. Er erforschte Schwarze Löcher und den Urknall, sagte 1974 die nach ihm benannte Hawking-Strahlung voraus und wurde durch sein Buch „Eine kurze Geschichte der Zeit“ auch außerhalb der Wissenschaft weltberühmt.
| Steckbrief | Stephen Hawking |
|---|---|
| Geboren | 8. Januar 1942 in Oxford, England |
| Gestorben | 14. März 2018 in Cambridge, England |
| Beruf | Theoretischer Physiker, Kosmologe, Professor |
| Ausbildung | Physik in Oxford, Promotion in Cambridge (1966) |
| Amt | Lucasischer Professor, Cambridge (1979–2009) |
| Bekannt für | Hawking-Strahlung, Schwarze Löcher, sein Buch |
Jugend und Ausbildung
Stephen Hawking wuchs in England auf und studierte ab 1959 Physik an der University of Oxford, wo er 1962 seinen Abschluss machte. Danach ging er nach Cambridge und promovierte dort 1966 in Kosmologie bei Dennis Sciama, einem der führenden Physiker seiner Zeit.
Schon als Student galt Hawking als hochbegabt, aber unangestrengt: Er beschäftigte sich lieber mit den großen Fragen der Physik als mit Routineaufgaben. In Oxford studierte er zunächst Physik, weil sein Vater ihn eher zur Medizin gedrängt hatte, doch ihn faszinierten die Gesetze des Universums weit mehr als die Biologie.
Mit dem Wechsel nach Cambridge begann seine eigentliche wissenschaftliche Laufbahn. Dort widmete er sich der Kosmologie, also der Frage nach Aufbau und Ursprung des gesamten Universums. Genau in diese Zeit fiel auch die Diagnose einer schweren Krankheit, die sein Leben von Grund auf verändern sollte.
Welche Krankheit hatte Stephen Hawking?
Stephen Hawking litt an ALS (Amyotrophe Lateralsklerose), einer fortschreitenden Nervenkrankheit, die um 1963 diagnostiziert wurde. Ärzte gaben ihm nur wenige Jahre, doch er lebte noch rund 55 Jahre. Ab 1968 saß er im Rollstuhl, ab 1985 verständigte er sich über einen Sprachcomputer.
ALS greift nach und nach die Nervenzellen an, die die Muskeln steuern. Bei Hawking verlief die Krankheit ungewöhnlich langsam, doch mit den Jahren konnte er immer weniger Muskeln bewegen. Sein Verstand und seine Fähigkeit zu denken blieben davon vollständig unberührt, weshalb er trotz der Lähmung weiter Spitzenforschung betreiben konnte.
Nach einer schweren Lungenentzündung 1985 verlor er seine Stimme. Von da an sprach er über einen Sprachcomputer, den er anfangs mit der Hand und später über einen Muskel in der Wange steuerte. Die synthetische, leicht metallische Stimme wurde weltweit zu seinem unverwechselbaren Markenzeichen.
Forschung zu Schwarzen Löchern
Hawkings wichtigste Forschung galt Schwarzen Löchern und dem Urknall. In den 1960ern bewies er mit Roger Penrose die Singularitätentheoreme: Nach der Relativitätstheorie muss das Universum in einer Singularität begonnen haben, also in einem Punkt unendlicher Dichte, dem Urknall.
Ein Schwarzes Loch ist ein Bereich im Raum, in dem die Schwerkraft so stark ist, dass nichts mehr entkommt, nicht einmal Licht. Die Grenze, ab der es kein Zurück gibt, heißt Ereignishorizont. Hawking untersuchte, wie sich solche Objekte verhalten, und verband dabei zwei bis dahin getrennte Theorien: die Allgemeine Relativitätstheorie, die den Kosmos im Großen beschreibt, und die Quantenmechanik, die für die kleinsten Teilchen gilt.
Aus den Singularitätentheoremen folgte eine überraschende Aussage: Nach Einsteins Gleichungen lässt sich die Zeit nicht beliebig weit zurückverfolgen, sie hat einen Anfang. Dieser Anfang ist der Urknall. Hawking und Penrose zeigten mathematisch, dass eine solche Singularität unter sehr allgemeinen Bedingungen zwangsläufig auftreten muss, und lieferten damit ein starkes theoretisches Argument für ein Universum mit endlichem Alter.
Von 1979 bis 2009 war Hawking Lucasischer Professor für Mathematik an der University of Cambridge, einer der angesehensten Lehrstühle der Welt, den einst Isaac Newton innehatte. Diese Stellung machte ihn auch akademisch zu einer der zentralen Figuren der modernen Physik. Nach seinem Rücktritt vom Lehrstuhl blieb er bis zu seinem Tod als Forschungsdirektor am Cambridger Institut für theoretische Kosmologie aktiv.
Was ist die Hawking-Strahlung?
Die Hawking-Strahlung ist eine 1974 vorhergesagte thermische Strahlung Schwarzer Löcher. Durch Quanteneffekte am Ereignishorizont sind Schwarze Löcher nicht völlig schwarz, sondern strahlen Energie ab und verlieren dadurch langsam Masse. Die Idee verbindet erstmals Quantenmechanik und Relativitätstheorie.
Lange galt: Aus einem Schwarzen Loch kommt nichts heraus. Hawking zeigte 1974, dass das nicht ganz stimmt. Am Ereignishorizont entstehen durch quantenphysikalische Effekte ständig Teilchen. Ein Teil davon kann entkommen, sodass das Schwarze Loch nach außen wie ein sehr schwach glühender Körper Energie abstrahlt. Weil dabei Masse verloren geht, kann ein Schwarzes Loch theoretisch über extrem lange Zeiträume „verdampfen“.
Die Hawking-Strahlung war das erste Ergebnis, das die beiden großen Theorien der Physik zusammenbringt: die Relativitätstheorie für Schwerkraft und Raumzeit und die Quantenmechanik für die kleinsten Teilchen. Beobachtet wurde sie bisher nicht, denn sie ist unvorstellbar schwach.
Je kleiner und leichter ein Schwarzes Loch ist, desto stärker strahlt es und desto schneller verdampft es. Bei Schwarzen Löchern mit der Masse unserer Sonne wäre dieser Vorgang so langsam, dass er viele Milliarden mal länger dauert als das bisherige Alter des Universums. Genau deshalb ist die Hawking-Strahlung bis heute nicht direkt beobachtet worden: Sie ist bei realen, großen Schwarzen Löchern verschwindend schwach.
Für die Schule ist wichtig: Hawking hat die Schwarzen Löcher nicht entdeckt, ihre Existenz folgt schon aus Einsteins Theorie. Neu war seine Erkenntnis, dass sie strahlen und dadurch nicht ewig unverändert bleiben. Das war eine der überraschendsten Vorhersagen der modernen Physik und gilt bis heute als einer der wichtigsten Hinweise darauf, wie sich Schwerkraft und Quantenwelt einmal in einer gemeinsamen Theorie vereinen lassen könnten.
Bücher und Populärwissenschaft
Berühmt wurde Hawking weit über die Fachwelt hinaus durch sein Buch „Eine kurze Geschichte der Zeit“ von 1988. Darin erklärt er Urknall, Schwarze Löcher und die Struktur des Universums so, dass auch Laien folgen können. Das Buch verkaufte sich weltweit millionenfach.
Hawking hatte ein besonderes Talent, komplizierte Physik in Bilder zu übersetzen, die jeder versteht. Damit wurde er zu einem der bekanntesten Wissenschaftler der Welt, trat in Serien und Filmen auf und prägte das öffentliche Bild vom „genialen Physiker im Rollstuhl“.
| Werk | Jahr | Thema |
|---|---|---|
| Eine kurze Geschichte der Zeit | 1988 | Urknall, Zeit, Schwarze Löcher, allgemeinverständlich |
| Das Universum in der Nussschale | 2001 | Moderne Kosmologie mit vielen Grafiken |
| Die kürzeste Geschichte der Zeit | 2005 | Überarbeitete, noch zugänglichere Fassung |
| Kurze Antworten auf große Fragen | 2018 | Letztes Buch, u.a. zu Gott, Zukunft, KI |
Tod und Vermächtnis
Stephen Hawking starb am 14. März 2018 mit 76 Jahren in Cambridge an den Folgen seiner ALS-Erkrankung. Er wurde in der Westminster Abbey nahe Isaac Newton und Charles Darwin beigesetzt. Er war Fellow der Royal Society und erhielt viele hohe Auszeichnungen.
Hawking gilt als eine der Symbolfiguren der modernen Wissenschaft: als Forscher, der die Grenzen unseres Wissens über das Universum verschob, und als Mensch, der trotz schwerster Krankheit ein volles Leben führte. Er bekam unter anderem den Adams Prize, den Wolf Prize und die Presidential Medal of Freedom.
Einen Nobelpreis erhielt er allerdings nie, weil sich die Hawking-Strahlung bis heute nicht experimentell nachweisen lässt. Für die Schule ist Hawking doppelt spannend: als Person der Zeitgeschichte und als Zugang zu großen Fragen der Physik, von Schwarzen Löchern bis zum Ursprung des Universums.
Warum Stephen Hawking so berühmt wurde
Berühmt wurde Hawking aus zwei Gründen: als Forscher, der mit den Singularitätentheoremen und der Hawking-Strahlung die Physik Schwarzer Löcher prägte, und als Erklärer, der komplexe Kosmologie einem Millionenpublikum verständlich machte. Dazu kam sein Leben mit ALS, das ihn zur Symbolfigur werden ließ.
Für ein Referat lohnt es sich, seine Bekanntheit nicht als eine große Leistung zu erzählen, sondern als Zusammenspiel mehrerer Ebenen. Die folgende Übersicht ordnet seine wichtigsten Beiträge nach Jahr und Bedeutung ein.
| Beitrag | Jahr | Warum er zählt |
|---|---|---|
| Singularitätentheoreme (mit Roger Penrose) | 1960er | Zeigten mathematisch, dass das Universum in einem Urknall begann |
| Hawking-Strahlung | 1974 | Erste Brücke zwischen Relativitätstheorie und Quantenmechanik |
| Lucasischer Lehrstuhl, Cambridge | 1979–2009 | Einer der angesehensten Lehrstühle der Welt, einst von Newton besetzt |
| „Eine kurze Geschichte der Zeit“ | 1988 | Machte ihn weit über die Fachwelt hinaus zum Weltstar |
Fachlich ruht sein Ruf auf zwei Säulen. Mit den Singularitätentheoremen lieferte er zusammen mit Roger Penrose ein starkes Argument dafür, dass die Zeit einen Anfang hat. Mit der Hawking-Strahlung zeigte er, dass Schwarze Löcher nicht völlig schwarz sind, sondern Energie abgeben. Beide Ergebnisse gehören bis heute zu den meistdiskutierten Ideen der theoretischen Physik.
Dass sein Name aber praktisch jeder kennt, liegt an der zweiten Ebene: Hawking konnte Physik erzählen. Sein Buch, seine Auftritte in Serien und Filmen und die charakteristische Computerstimme machten aus einem Fachwissenschaftler eine Figur der Popkultur, ohne dass er dafür seine wissenschaftliche Ernsthaftigkeit aufgeben musste.
Trotz seines Ruhms erhielt Hawking nie den Nobelpreis, weil sich die Hawking-Strahlung experimentell nicht nachweisen ließ. Und er hat die Schwarzen Löcher nicht entdeckt: Ihre Existenz folgt schon aus Einsteins Relativitätstheorie. Neu war seine Erkenntnis, dass sie strahlen.
Karteikarten zu Stephen Hawking
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Stephen Hawking, das Wichtigste
Stephen Hawking (1942–2018) war ein britischer theoretischer Physiker und Kosmologe. Trotz seiner ALS-Krankheit erforschte er Schwarze Löcher, sagte 1974 die Hawking-Strahlung voraus und wurde durch „Eine kurze Geschichte der Zeit“ weltberühmt. Von 1979 bis 2009 war er Lucasischer Professor in Cambridge.
- Steckbrief: geboren 8. Januar 1942 in Oxford, gestorben 14. März 2018 in Cambridge.
- Ausbildung: Physik in Oxford, Promotion in Cambridge 1966.
- Krankheit: ALS-Diagnose um 1963, Rollstuhl ab 1968, Sprachcomputer ab 1985.
- Forschung: Singularitätentheoreme mit Penrose, Hawking-Strahlung (1974).
- Buch: „Eine kurze Geschichte der Zeit“ (1988); kein Nobelpreis.
Häufige Fragen zu Stephen Hawking
Stephen Hawking (1942–2018) war ein britischer theoretischer Physiker und Kosmologe. Er erforschte Schwarze Löcher und den Urknall, sagte 1974 die Hawking-Strahlung voraus und wurde durch sein Buch „Eine kurze Geschichte der Zeit“ weltberühmt.
Er litt an ALS (Amyotrophe Lateralsklerose), einer fortschreitenden Nervenkrankheit, diagnostiziert um 1963. Ab 1968 saß er im Rollstuhl, ab 1985 sprach er über einen Sprachcomputer. Trotz der Prognose lebte er noch rund 55 Jahre.
Die 1974 von Hawking vorhergesagte thermische Strahlung Schwarzer Löcher. Durch Quanteneffekte am Ereignishorizont strahlen sie Energie ab und verlieren langsam Masse. Die Idee verbindet Quantenmechanik und Relativitätstheorie.
Vor allem für seine Forschung zu Schwarzen Löchern: die Singularitätentheoreme mit Roger Penrose und die Hawking-Strahlung. Berühmt machte ihn auch sein Bestseller „Eine kurze Geschichte der Zeit“ von 1988.
Am 14. März 2018 mit 76 Jahren in Cambridge, an den Folgen seiner langjährigen ALS-Erkrankung. Er wurde in der Westminster Abbey nahe den Gräbern von Isaac Newton und Charles Darwin beigesetzt.
Nach einer Lungenentzündung 1985 verlor er seine Stimme und nutzte danach einen Sprachcomputer. Er steuerte ihn zunächst mit der Hand, später über einen Muskel in der Wange. Die synthetische Stimme wurde sein Markenzeichen.
Nein. Obwohl er als einer der bedeutendsten Physiker seiner Zeit gilt, erhielt er nie den Nobelpreis, weil sich die Hawking-Strahlung experimentell nicht bestätigen ließ. Der Physik-Nobelpreis verlangt in der Regel eine messbare Bestätigung.
„Eine kurze Geschichte der Zeit“ (englisch „A Brief History of Time“), erschienen 1988. Es erklärt Urknall, Schwarze Löcher und die Struktur des Universums allgemeinverständlich und wurde weltweit millionenfach verkauft.
Quellen
Der Steckbrief stützt sich auf etablierte Referenzen und Primärquellen:
- Stephen Hawking (Biografie-Artikel). Wikipedia. de.wikipedia.org
- University of Cambridge: Professor Stephen Hawking 1942-2018. cam.ac.uk
- Spektrum.de: Hawking-Strahlung (Lexikon der Astronomie). spektrum.de