Gevangen in zijn lichaam stelde Stephen Hawking grote vragen over het begin van het heelal

Ruim acht jaar geleden overleed Stephen Hawking, de beroemdste natuurkundige van zijn tijd, op 76-jarige leeftijd. Hij leverde belangrijke bijdragen aan het onderzoek naar zwarte gaten en de oerknal. Hoewel hij door de zenuwziekte ALS een groot deel van zijn leven aan zijn rolstoel gekluisterd was en sprak via een spraakcomputer, was hij een van ’s werelds bekendste wetenschapscommunicatoren. Er verschenen eerder documentaires, een film en boeken over zijn bijzondere leven, naast enkele populairwetenschappelijke boeken die hij zelf schreef. De eerste, A Brief History of Time (Het heelal), werd een ongekende bestseller.

Toch is er nu weer een boek over deze iconische kosmoloog. Hawking, zijn leven en werk, is de eerste geautoriseerde biografie. De Engelse Graham Farmelo, die eerder een prijswinnende biografie schreef over theoretisch natuurkundige Paul Dirac, kreeg hiervoor toegang tot Hawkings archief. Ook kon hij spreken met familieleden, onder wie zijn zussen, drie kinderen en eerste en tweede vrouw. Daarnaast sprak hij met een groot aantal vrienden en collega’s. Dat heeft geleid tot een gedetailleerd boek – met bijna 70 pagina’s aan noten en 14 pagina’s bibliografie.

„De biografie schetst een gebalanceerd beeld van Hawking”, zegt de Belgische kosmoloog Thomas Hertog, die vanaf zijn promotie in de jaren negentig intensief met Hawking samenwerkte. „Hij wordt neergezet als een uitstekende wetenschapper, maar niet als een soort god die op aarde is neergedaald – meer als iemand van vlees en bloed.”

Berucht ongeconcentreerd

Vijf jaar eerder verscheen de (ongeautoriseerde) biografie Hawking Hawking, geschreven door de Amerikaanse wetenschapsjournalist Charles Seife. Seife kon hiervoor niet spreken met familieleden, noch kon hij privédocumenten inzien die in het bezit zijn van de Hawking Foundation, opgezet door vrienden en familie. Hij baseerde zich op gesprekken met bekenden, de biografie van zijn ex-vrouw Jane en andere literatuur over Hawking. Deze biografie werd gepresenteerd als exposé. Je zou dus kunnen verwachten dat dat Hawkings minder mooie kanten liet zien, terwijl het nieuwe geautoriseerde boek een rooskleuriger en wellicht zelfs geïdealiseerd beeld van hem schetst. Dat blijkt niet het geval.

Seife gaat iets meer in op Hawkings bezoekjes aan striptenten en de manier waarop hij zijn publieke imago neerzette. En Farmelo benadrukt lichtjes hoe Hawking zijn fysieke beperkingen overwon en veel vrienden maakte, dankzij zijn sociale karakter en „levendige gevoel voor humor”. Maar beide boeken laten genuanceerd zijn menselijke kant zien – Hawking was geen makkelijke patiënt en kon koppig, humeurig en trots zijn, wat ten koste kon gaan van mensen in zijn directe omgeving. Ook halen beiden het beeld onderuit dat Hawking een genie was op het niveau van Newton en Einstein, dat ontstaan was door zijn optredens in populaire tv-shows zoals Star Trek, The Big Bang Theory en De Simpsons.

Farmelo oordeelt niet zelf, maar schetst een beeld van Hawkings persoonlijkheid met citaten van vrienden, familie en collega’s, wat de biografie een objectieve toon geeft. Dankzij de vele bronnen, waaronder de dagboeken van Hawkings ouders, schrijft Farmelo ook gedetailleerd over zijn jeugdjaren. Dat geeft een mooi en persoonlijk inkijkje, onder meer in de complexe relatie met zijn vader Frank – een medisch wetenschapper, gespecialiseerd in tropische ziektes, die nooit de erkenning had gekregen die hij wilde. Hij was een voorbeeld voor Stephen. Frank was trots op zijn zoon, maar hij begreep hem slecht en heeft zich nooit bij zijn ernstige fysieke beperkingen kunnen neerleggen. De twee raakten daardoor vervreemd, schrijft Farmelo, die het „verspilde liefde” noemt.

Tijdens zijn studie aan de Universiteit van Oxford kwam Hawking bekend te staan als een slimme maar luie student, die liever ging feesten en roeiboten sturen bij de studentenroeiclub. Toch raakt hij ook geïnteresseerd in kosmologie – de studie van de structuur en evolutie van het heelal – en bemachtigt een promotieplek aan de Universiteit van Cambridge. In die periode krijgt hij, op zijn eenentwintigste, de diagnose ALS. Bij deze ziekte degenereren motorische zenuwcellen in de hersenen en ruggegraat geleidelijk, waardoor patiënten uiteindelijk niet meer kunnen praten, bewegen of zelfs ademhalen. Farmelo beschrijft het als „een afschuwelijke gevangenis waarvan het plafond, de vloer en de muren nooit zouden ophouden steeds dichterbij te komen”. De artsen voorspellen in 1963 dat Hawking nog maar een paar jaar te leven heeft. Desondanks besluiten hij en Jane – die hij kort voor de diagnose ontmoette – te trouwen en in 1967 wordt hun eerste kind (Robert) geboren.

Dat Hawking veel langer heeft geleefd dan verwacht, komt waarschijnlijk door het type ALS dat hij had en door de geweldige kwaliteit van de zorg die hij kreeg, zeggen artsen die Farmelo gesproken heeft. Hawking bleef tot vlak voor zijn dood de wereld over reizen voor lezingen en wetenschappelijke conferenties, bijna continu bijgestaan door een entourage van verpleegkundigen.

Botsende zwarte gaten

De diagnose heeft hem ook gemotiveerd om zich vol op zijn academische werk te storten. Volgens zijn moeder heeft hij later in zijn leven gezegd dat hij „nooit gekomen zou zijn waar hij was als hij niet ziek was geworden”.

Hawking droeg begin jaren zeventig bij aan de theorie over zwarte gaten – in elkaar gestorte sterren met een enorme, compacte massa waarvan de zwaartekracht zo sterk is dat deeltjes en zelfs licht er niet aan kunnen ontsnappen. Hij raakte hierin geïnteresseerd via de Britse wiskundige Roger Penrose, die had aangetoond hoe het bestaan van zwarte gaten volgt uit Einsteins relativiteitstheorie. Voortbouwend op gesprekken met Penrose bedacht Hawking een manier om de gevolgen van een botsing tussen twee zwarte gaten te voorspellen. Dat was lang voordat het bestaan van deze objecten bevestigd was. In zijn wetenschappelijke artikel en de meeste lezingen hierover schijnt hij de bijdrage van Penrose niet genoemd te hebben, schrijft Farmelo. Hoewel Penrose hierdoor „een beetje gekrenkt” was, heeft het hun vriendschap niet in de weg gestaan.

Farmelo noemt verderop in zijn boek nog enkele incidenten waarbij Hawking de bijdragen van andere wetenschappers niet noemde of bagatelliseerde waardoor het soms leek alsof hij „alle eer op wilde strijken”. Hertog herkent dit beeld niet. „Ik heb Hawking gekend als een echte teamspeler”, zegt hij. „Maar ik kende hem natuurlijk in het tweede deel van zijn leven. Van oudere collega’s begreep ik dat hij in die periode milder, bescheidener en menselijker was dan daarvoor. Ik hoorde bijvoorbeeld dat Hawking in de jaren tachtig het gevoel had dat hij de allesomvattende theorie van de natuurkunde in zijn handen had. Ik kan me voorstellen dat dit gepaard ging met een zekere hybris.”

Het nam niet weg dat zijn belangrijke bijdragen aan het onderzoek naar zwarte gaten en de oerknal erkend werden. Toen zijn handen niet meer goed genoeg werkten om wiskundige vergelijkingen op te schrijven, ontwikkelde hij bovendien een manier van denken waarbij hij zijn onderzoek in zijn hoofd kon visualiseren en manipuleren.

Na de publicatie van zijn eerste populairwetenschappelijke boek, in 1988, werd Hawking wereldberoemd. Hij was toen al enige tijd aan zijn rolstoel gekluisterd en bleek een goede wetenschapscommunicator. Met zijn humoristische lezingen, die hij gaf met zijn kenmerkend geworden elektronische computerstem, wist hij grote zalen te vullen.

„Ik had geluk dat ik Stephen heb leren kennen toen hij met een spraakcomputer vrij vlot kon communiceren”, vertelt Hertog. In de periode daarvoor kon zelfs zijn eigen vader hem jarenlang vrijwel niet verstaan, doordat hij steeds moeilijker sprak.

Hertog kwam in de jaren negentig bij Hawking werken als promovendus. „Destijds werd de student die als eerste uitkwam bij de beroemde wiskundemaster van Cambridge uitgenodigd om bij hem langs te komen”, vertelt hij. „Dat was het sollicitatiegesprek om bij hem te mogen promoveren.” Hawking werkte zijn hele carrière aan twee thema’s: zwarte gaten en de oerknal. „Het ene jaar nam hij een promovendus aan voor zwartegatenonderzoek en het volgende jaar voor werk aan de oerknal”, vertelt Hertog. „Ik zat in een oerknaljaar.”

Wetenschapper in hart en nieren

Het zwartegatenonderzoek is het bekendste werk van Hawking, met name zijn voorspelling dat zwarte gaten straling uitzenden (zogeheten hawkingstraling) en daardoor op extreem lange tijdschalen zouden kunnen verdampen. Daarmee ging hij tegen vrijwel ieders verwachtingen in. Bovendien combineerde hij hierbij principes uit de quantummechanica en zwaartekrachttheorie. Dat is een belangrijke stap in het samenvoegen van deze twee grote theorieën in de natuurkunde. Er is nog geen bewijs gevonden dat deze straling bestaat.

Maar volgens collega’s was zijn oerknalwerk beter. Zelf was hij daarbij het meest trots op de geen-grenshypothese, die hij ontwikkelde met de Amerikaanse natuurkundige Jim Hartle. ‘Geen grenzen’ werd zelfs zijn lijfspreuk, schrijft Farmelo. Hij omschreef dat oerknalidee door het heelal te verbeelden als de aarde en de zuidpool als het begin van het heelal. „Om te vragen wat er gebeurde vóór het begin van het heelal wordt zo een zinloze vraag, omdat er op aarde niets ten zuiden van de zuidpool is.” Hoewel Hawking overtuigd was van deze hypothese, is hij onder natuurkundigen nog controversieel.

Hertog benadrukt dat Hawkings zwartegatenwerk een opstapje was naar de grote vragen over het begin van het heelal. „Hij was het meest geïnteresseerd in de oerknal, omdat daaruit een bijzonder levensvatbaar heelal is voortgekomen”, zegt Hertog. „Dat vond hij het ultieme mysterie, omdat het over onze oorsprong gaat. In die zoektocht vonden wij elkaar.”

Die passie voor wetenschap mist Hertog in de nieuwe biografie. „De beschreven wetenschap blijft wat oppervlakkig, fragmentarisch en droog”, zegt hij. „Persoonlijk vind ik dat je Hawking niet kunt begrijpen als je niet vertrekt vanuit zijn wetenschappelijke werk. Hij was wetenschapper in hart en nieren. Van daaruit borrelde de rest op.”

Hertog en Hawking werkten samen aan een uitbreiding van de geen-grenshypothese die in rekening brengt dat wij als waarnemers van binnenuit dat heelal de geschiedenis trachtten te reconstrueren. Dit in tegenstelling tot de traditionele manier van denken in de natuurkunde, waarbij er een soort goddelijke blik van buitenaf wordt aangenomen. „Dat was een belangrijke wisseling van perspectief voor Hawking”, zegt hij. „Hij zei daarover dat A Brief History of Time nog vanuit dat verkeerde, goddelijke perspectief geschreven is. Terwijl de quantummechanica laat zien dat wij als waarnemer, van binnenuit, onze waarnemingen en daarmee de geschiedenis van ons heelal vormgeven.”

Hertog is tot Hawkings dood met hem blijven samenwerken, ook toen communiceren moeilijk werd. „Maar na al die jaren waren wij goed op elkaar ingespeeld. Dan kun je veel gedaan krijgen met weinig woorden”, zegt hij. „Rond zijn overlijden hadden we ook het gevoel dat onze samenwerking was voltooid.”

Kies NRC als voorkeursbron