As Evoluções do Eletromagnetismo

O nascimento do Eletromagnetismo deu-se com a célebre experiência (esquematizada na fotografia acima) do físico dinamarquês Hans Chistian Orsted (1771-1851) (retratado na fotografia acima). Em 1820, ele verificou que, ao colocar uma bússola sob um fio elétrico, a agulha desviava-se quando fazia-se passar uma corrente pelo fio. A partir desse ocorrido, foi possível estabelecer a relação entre a corrente elétrica e fenômenos magnéticos, permitindo um extraordinário desenvolvimento científico nesta área.

Vários cientistas destacaram-se nesse processo de desenvolvimento. O físico e matemático francês André-Marie Ampère (1775-1836) construiu o primeiro eletroimã. Esse dispositivo foi fundamental para a posterior invenção a aperfeiçoamento de vários aparelhos como o telefone, o microfone, o telégrafo, etc. Michael Faraday (1791-1867), notável físico e químico autodidata inglês, dedicou-se a diversos ramos da Física. No Eletromagnetismo, sua grande contribuição foi a descoberta do fenômeno da indução eletromagnética, básica para que pudessem surgir os geradores mecânicos de eletricidade e os transformadores.

Merecem ainda ser lembrados, por sua imensa contribuição à evolução do Eletromagnetismo, o grande físico norte-americano Joseph Henry (1797-1878), que continuou os trabalhos de Faraday sobre a indução eletromagnética; Heinrich Lenz (1804-1865), grande físico russo, contribuiu também para o estudo do fenômeno da indução eletromagnética; Wilhelm Weber (1804-1891), físico alemão, também contribuiu para o fenômeno do fluxo magnético; Nicolas Tesla (1856-1943), físico e inventor iuguslavo contribuiu para a aplicação do Eletromagnetismo em dispositivos, entre outros cientistas.

Por fim, uma menção especial deve ser feita a James Clerk Maxwell (1831-1879), célebre físico e matemático escocês, cuja participação, se não foi exatamente prática, teve importância teórica fundamental. Maxwell conseguiu estabeler com imensa genialidade uma matemática consistente, em sua obra Tratado Sobre Eletricidade e Magnetismo (publicada em 1873), na qual generalizou os princípios da Eletricidade descobertas antes pelo ilustre físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), Ampère, Faraday e outros. Isso serviu de base para a descoberta posterior das ondas eletromagnéticas, o que constitui a Teoria de Maxwell que foi totalmente comprovada experimentalmente pelo físico alemão Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894).

A Origem da Vida - O Experimento de Staley Miller e Harold Urey

Uma das questões mais perturbadoras e discutidas na atualidade é a concepção de como surgiu a vida no planeta Terra. Alguns acreditam que a vida surgiu com o desenvolvimento climático do planeta e outros crêem que talvez a vida proveio do Universo sideral. Esta última concepção foi proposta um pouco antes da metade do século XX pelo grande químico suíço Svante August Arrhenius (1859-1927). Arrhenius propôs que a vida veio ao planeta Terra por meio de meteoros que chocaram-se com a superfície terrestre. Nestes meteoros estaria contido microorganismos que foram desenvolvendo-se na Terra. Esta teoria, contudo, não é tão aceita, pois a proposição de que a vida surgiu na própria Terra tem maior aceitação na comunidade científica.

No ano de 1953, tentando determinar quais eram as condições necessárias para o surgimento da vida no planeta, os cientistas norte-americanos Staley Lloid Miller (1930-2007) (retratado na fotografia acima) e Harold Clayton Urey (1893-1981), construíram um aparelho(mostrado esquematicamente acima), no qual eram reproduzidas as condições supostamente existentes na Terra primitiva. O aparelho continha uma mistura dos gases metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor d'água (H2O), que foi submetida a intensas descargas elétricas. A mistura de gases simulava a atmosfera primitiva, e as descargas elétricas simulavam os raios de grandes tempestades que, supostamente, ocorriam na Terra primitiva. No aparelho também havia um condensador, no qual a mistura de gases era resfriada. O vapor de água presente na mistura condensava-se e escorria para a parte inferior, onde acumulava-se. Com isso Miller e Urey simulavam as chuvas que acumulavam-se nos oceanos, mares e lagos. Um aquecedor fazia ferver a água acumulada, que novamente transformava-se em vapor, simulando a evaporação da água das chuvas na superfície quentíssima da Terra.

Após deixar o sistema funcionando durante uma semana, Miller examinou o líquido acumulado na parte inferior do aparelho. O líquido, antes incolor, apresentava-se avermelhado. Testes químicos revelaram que o líquido avermelhado continha diversos compostos que não estavam presentes no início do experimento, entre eles compostos orgânicos como aminoácidos alamina e glicina, além de alguns outros compostos orgânicos simples.

É importante salientar que na época em que Miller realizou seu experimento célebre e pioneiro acreditava-se que a atmosfera primitiva fosse constituída apenas por metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água. Porém, evidências um tanto mais recentes indicam que os gases mais abundantes na Terra primitiva eram o gás carbônico (CO2) e o gás nitrogênio (N2).

A Evolução do Estudo Relativo a Massas Atômicas

A água, substância cuja fórmula molecular é H2O, outrora foi representada, segundo o modelo do físico e químico inglês John Dalton (1766-1844), por HO. É importante frisar que a representação HO era resultado da composição em massa da água. Os resultados da análise da água mostravam que a proporção entre oxigênio (O) e hidrogênio (H), segundo a Lei das Proporções Definidas, proposta pelo químico francês Joseph Louis Proust (1754-1826), mantinha-se próximo de 8 : 1, respectivamente. Portanto, se ao oxigênio for atribuído massa 8, o hidrogênio, por conseqüência, terá massa equivalente a 1. Por tal motivo, a massa era representada por HO. Conforme podemos facilmente perceber, as análises das quantidades equivalentes não foram suficientes para o estabelecimento das fórmulas.

O trabalho do renomado químico italiano Stanislao Cannizzaro (1826-1910), no ano de 1858, teve o imenso mérito de ter associado os métodos de análise química à Teoria Atômica, considerando a existência de átomos e moléculas. Seguindo nessa mesma linha de pensamento, o químico belga Jean Servais Stas (1813-1891) propôs uma escala de massas atômicas com maior precisão. Posteriormente, em 1905, usando métodos químicos, o ilustre químico T. W. Richards efetuou correções nos valores das massas atômicas obtidas por Stas.
A tentativa de classificar os elementos químicos teve seu início no ano de 1817 com o químico alemão Johann Wolfgang Döbereiner (1780-1849). Não foi, no entanto, uma classificação correta. Já em 1869, o grande químico e físico russo Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1834-1907) (retratado na foto acima) organizou uma tabela com 63 elementos químicos, em função das massas atômicos de cada elemento, cujos valores haviam sido determinados, em sua maioria, por Cannizzaro. É importante salientar que a tabela original usada por Mendeleyev é muito diferente da que usamos atualmente.

À medida que Mendeleyev arranjava os elementos químicos, deixava certos espaços para elementos que ainda não haviam sido descobertos. Mendeleyev não limitava-se a deixar espaços vazios. Tomava o devido cuidado de calcular com precisão as massas atômicas desses elementos desconhecidos em função das massas atômicas dos elementos vizinhos. Um peculiar exemplo é o caso do elemento cujas propriedades o colocariam ao lado do alumínio (Al). Mendeleyev assumiu que a massa atômica desse elemento deveria ser 68. O gálio (Ga) foi descoberto em 1875, cuja massa atômica é igual a 69,7. Como podemos observar, a tabela periódica foi arranjada em função da massa atômica de cada elemento e ela serviu de guia para a determinação das massas atômicas de outros elementos.

A Descoberta dos Isótopos

Por definição, isótopos são elementos químicos com o mesmo número atômico (simbolicamente representado pela letra Z), porém, diferente número de massa (simbolicamente representado pela letra A). No ano de 1902, o célebre químico neo-zelandês Ernest Rutherford (1871-1937) e o ilustre químico inglês Frederick Soddy (1877-1956) (retratado na fotografia acima), trabalhando juntos, descobriram que átomos do elemento químico tório (Th), descoberto em 1828 pelo grande químico sueco Jöns Jacob Berzelius (1779-1848), produzia (por meio de decaimento radioativo) átomos de outro elemento. Os novos átomos foram denominados átomos de tório X e o processo foi associado a radioatividade.

É muito interessante tal ocorrido, não só pela imensa contribuição à ciência, mais por um fato histórico sonhado por todos os alquimistas: os alquimistas tentaram durante séculos transformar um elemento em outro, por exemplo, ferro (Fe) e prata (Ag) em ouro (Au). Por esta razão, há registros históricos de que Soddy teria exaltado tal descoberta como a realização dos sonhos dos alquimistas.

No ano de 1909, Rutherford identificou a radiação alfa nos processos radioativos. E no ano de 1913, Soddy identificou a existência dos isótopos (do grego isos, que significa igual, e topos, que significa lugar). Por estes trabalhos, Soddy recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1921 (Rutherford já havia recebido o Prêmio Nobel de Química em 1908 pela descoberta do próton e do núcleo atômico).

Os Raios Cósmicos

O encontro da ciência com os fenômenos radioativos, de um modo geral, teve início no ano de 1896, quando o grande físico e químico francês Antoine Henry Becquerel (1852-1908) (na foto acima), trabalhando com uma substância que continha o elemento urânio (U), percebeu que, no escuro, a presença de uma fosforecência azulada proveniente dela. Becquerel imprimi o termo radioatividade para designar a emissão de raios durante a desintegração de átomos instáveis (nesses núcleos atômicos, a desintegração pode emitir partículas alfa, beta e raios gama). Com essa descoberta, Becquerel recebeu a Medalha Rumford em 1900 e o Prêmio Nobel de Física em 1903.

Posteriormente a Becquerel, pesquisas revelaram que os detectores de tais raios (citados anteriormente) continuavam a receber impactos mesmo na ausência de um material radioativo. Ficou provado que o "impacto" provinha do espaço cósmico. Alguns desses raios entram no Sistema Solar, atravessam a atmosfera e atingem a Terra. Esses raios são conhecidos atualmente como raios cósmicos (retratados esquematicamente acima).

Descobrindo Elementos Químicos

Por definição, elementos químicos são átomos de mesma propriedades químicas. Ou, em uma linguagem um tanto mais científica, elemento químico são um conjunto de átomos de mesmo número atômico (representado pela letra Z). Número atômico é o número de prótons encontrados no núcleo atômico. Além do número atômico, os elementos químicos têm uma outra propriedade muito interessante denominada número de massa (representado pela letra A). O número de massa é o número de partículas constituintes do núcleo atômico (sendo prótons e nêutrons). É importante salientar que existem elementos químicos denominados isótopos. Isótopos são elementos químicos de mesmo número atômico, porém, com diferentes número de massa. Por exemplo, o elemento hidrogênio (símbolo H) tem um número atômico 1 (pois tem um único próton em seu núcleo) e um número de massa também 1, pois seu núcleo é constituído por um único próton. Porém, o elemento hidrogênio tem dois isótopos, que se distinguem do hidrogênio apenas por terem número de massa diferente. São eles: o deutério (símbolo D) e o trítio (símbolo T). O deutério, além de um próton, tem em seu núcleo um nêutron, o que faz com que ele tenha número de massa 2; já o trítio, além do próton, tem mais dois nêutrons em seu núcleo, o que faz com que ele tenha número de massa 3. A seguir, estarei apresentando a história da descoberta de alguns elementos químicos e suas propriedades. É importante citar que os elementos químicos na Tabela Periódica se dividem em famílias e classes. As classes são hidrogênio, metal, semi-metal, ametal e gás nobre.

O hidrogênio foi descoberto no 1766 pelo químico inglês Henry Cavendish (1731-1810). Inicialmente, Cavendish denomina o hidrogênio de flogístico ou "ar inflamável". O hidrogênio, à temperatura ambiente, encontra-se no estado gasoso. A palavra hidrogênio deriva do grego hýdor, que significa água, e genós, que significa geração.

No ano de 1772, o químico escocês Daniel Rutherford (1749-1819) descobriu o elemento nitrogênio (símbolo N). O gás recebe só recebe o nome de nitrogênio em 1790. O nitrogênio é um elemento do tipo ametal, de número atômico 7 e número de massa 14. Se encontra à temperatura ambiente na forma gasosa. O nome nitrogênio deriva do grego nitrus, que significa salitre, e genós, que significa geração.

O químico holandês Johan Gadolin (1760-1852), em 1794 descobriu e isolou um mineral raro que continha o elemento yttrium (símbolo Y). O nome yttrium foi dado em homenagem a cidade natal de Gadolin, a cidade de Ytterby. O yttrium é um elemento químico do tipo metal, que à temperatura ambiente encontra-se sólido, com um número atômico 39 e um número de massa 88.

No ano de 1807, o grande químico inglês Sir Humphry Davi (1778-1829) descobriu um novo metal, o qual foi denominado potássio (símbolo K), quando aplica eletricidade a uma mistura de materiais químicos fundidos. O potássio é um elemento do tipo metal, que a temperatura ambiente encontra-se no estado sólido, que tem um número atômico 19 e um número de massa 39. A palavra potássio vem do inglês potashi, que foi a denominação dada ao novo metal naquela época.

Em 1811 o químico francês Bernard Courtois (1777-1838) acidentalmente adiciona ácido demais a um punhado de alga marinha na fábrica de salitre de seu pai e descobre o elemento iodo (símbolo I). O iodo é um elemento químico do tipo ametal, com um número atômico 54, um número de massa 126 e que à temperatura ambiente se encontra no estado gasoso.

No ano de 1825, o ilustre físico e químico dinamarquês Hans Christian Orsted (1777-1851) conseguiu produzir um pedaço sólido de alumínio (símbolo Al). O alumílio é um elemento químico do tipo metal, de número atômico 13, de número de massa 31 e se encontra à temperatura ambiente no estado sólido. O nome alumínio deriva do latim alumén.

Em 1868 os astrônomos Pierre Janssen (1824-1907) e Norman Lockyer (1836-1920) identificaram independentemente um novo elemento, o qual denominaram hélio (símbolo He), na atmosfera do Sol. O hélio é um elemento químico do tipo gás nobre, número atômico 2, número de massa 4 e se encontra à temperatura ambiente na forma gasosa. O nome hélio deriva do grego helium, que significa Sol, ou o Deus do Sol, pois foi encontrado na atmosfera do Sol.

Na Alemanha, no ano de 1886, o químico Clemens Winkler descobre o elemento germânio (símbolo Ge), que havia sido previsto na Tabela Periódica do químico e físico russo Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1834-1907) em 1869. O germânio é um elemento químico do tipo semi-metal, de número atômico 32, número de massa 72 e encontra-se à temperatura ambiente na forma sólida. O nome germânio é em homenagem a terra natal de Clemens Winkler, a Germânia (Alemanha).

Em 1894, os cientistas ingleses John William Strutt, mais conhecido como Lord Reyleigh (1842-1919), e William Ramsay (1852-1916) descobriram o gás argônio (símbolo Ar). O argônio é um elemento químico do tipo gás nobre, de número atômico 18, número de massa 39 e se encontra à temperatura ambiente na forma gasosa.

Em 1910, nos Estados Unidos da América, o metalúrgico Matthew Hunter é o primeiro a produzir o elemento químico titânio (símbolo Ti) na forma de metal puro. O titânio é um elemento químico do tipo metal, de número atômico 22, de número de massa 47 que se encontra à temperatura ambiente na forma sólida.

As Enormes Extensões do Universo

A velocidade da luz (cerca de 300 000 km/s) é usada em uma definição de uma unidade de comprimento, denominada 1 ano-luz, amplamente empregada na medição de distâncias astronômicas. O valor de um ano-luz equivale a distância que a luz percorre durante um período de tempo de 1 ano (esta distância tem o valor aproximado em 10¹³ km). Para que tenhamos uma noção das enormes extensões do Universo conhecido pelo homem, e só vermos alguns peculiares exemplos que apresentarei a seguir.

A distância que nos separa da estrela visível a olho nu, mais próxima do planeta Terra (a estrela Alfa de Centauro), é de 4,2 anos-luz. Isto significa que a luz enviada pela estrela Alfa de Centauro gasta 4,2 anos para chegar à Terra. Em outras palavras, quando observamos esta estrela estamos vendo ela a 4,2 anos atrás. Então se uma nave espacial partisse da Terra, em direção à Alfa de Centauro, e pudesse desenvolver uma velocidade igual a da luz (a máxima velocidade que, de acordo com a Teoria da Relatividade de Einstein, poderia ser alcançada por um corpo material), ela somente chegaria ao seu destino após ter viajado durante mais de 4 anos (para uma comparação, sabemos que a luz vinda do Sol gasta 8 minutas para chegar à Terra).

Os astrônomos verificaram que as estrelas encontram-se, no espaço, agrupadas em imensas aglomerações, a qual foram denominadas galáxias (do grego galaktus, que significa leite), constituídas, cada uma, por bilhões e bilhões de estrelas. O Sistema Solar, por exemplo, pertence a uma galáxia denominada Via Láctea (do latim via, que significa rio, e Láctea, que significa leite), cujo diâmetro vale cerca de 100 000 anos-luz (isto é, a luz gasta 100 000 anos para percorrer o diâmetro da galáxia). O Sol está situado a 30 000 anos-luz do centro da Via Láctea.

O número de galáxias já observadas no Universo é imensamente grande. Entre elas, a mais próxima da Via Láctea é a galáxia (ou nebulosa) de Andrômeda, que encontra-se a uma distância de 2 milhões de anos-luz do centro da Via Láctea. Portanto, quando ocorre uma explosão em alguma estrela desta galáxia, somente após 2 milhões de anos este fato será observado aqui na Terra.

Outras galáxias encontram-se muito mais afastadas da nós, já tendo sido detectados corpos celestes a distâncias de centenas de milhões de anos-luz.

A Relação Calor e Energia Mecânica: A Célebre Experiência de Joule

A concepção de calor como forma de energia foi proposta em 1798 pelo engenheiro anglo-americano Benjamin Thompson, mais conhecido como Conde Rumford (1753-1814), quando trabalhava na perfuração de canos de canhão. Observando o aquecimento das peças ao serem perfuradas, Rumford teve a ideia de atribuir este aquecimento ao trabalho que era realizado contra o atrito, na perfuração. Em outras palavras, a energia empregada na realização daquele trabalho era transferida para as peças, provocando uma elevação em suas temperaturas. Portanto, a antiga ideia de que um corpo mais aquecido possui maior quantidade de um fluido invisível de peso desprezível, denominado "calórico", começava a ser substituída pela ideia de que esse corpo possui, realmente maior quantidade de energia em seu interior.

Uma vez aceita esta concepção, tornava-se nacessário determinar a relação entre uma certa quantidade de calor e a quantidade equivalente de outra forma de energia. Ou seja, devia-se procurar obter, experimentalmente, a relação entre a unidade de calor (que é a caloria = Cal) e a unidade mais comumente empregada para medir qualquer tipo de energia (que é o Joule = J). Dentre os trabalhos que mais contribuíram para determinar que o calor é uma forma de energia, deve-se destacar as experiências do ilustre físico britânico James Prescott Joule (1818-1889) (apresentado na foto acima). Realizando medidas muito cuidadosas e as repetindo inúmeras vezes, Joule conseguiu obter, com imenso sucesso, a relação procurada, ou seja, quantos Joules de energia mecânica seriam necessários transformar para obter 1 caloria de energia térmica.

Das diversas experiências realizadas por Joule com esse intuito, uma delas tornou-se muito conhecida e destacou-se entre as demais. A experiência de Joule (cujo esquema é apresentado na foto acima) consistia em deixar cair de uma uma certa altura um peso conhecido preso a uma corda, de tal modo que, durante sua queda, um sistema de pás fosse acionado, entrando em rotação e agitando a água contida em um recipiente isolado termicamente. Em virtude do atrito das pás com a água, o peso caía com velocidade praticamente constante, ou seja, sua energia cinética mantinha-se invariável. Portanto, a energia potencial perdida pelo peso era integralmente transformada em energia interna da água, devido à agitação nela provocada pelas pás. Deste modo, a temperatura da água sofria uma elevação (de maneira semelhante ao que ocorreria se ela estivesse recebendo calor). Um termômetro adaptado ao aparelho permitia a Joule medir esta elevação de temperatura.

Conhecendo o valor do peso cuja queda acionava as pás e a altura desta queda, Joule pôde calcular a energia potencial perdida por este peso, por meio da equação Ep = Mgh, onde Ep é a energia potencial adquirida pelo peso, M é a massa do peso, g é a aceleração da gravidade (g = 9,8 m/s²) e h é a altura da qual o peso está do solo. Todavia, sabendo o valor da massa da água no recipiente e tendo medido a elevação de sua temperatura, foi possível a ele calcular a quantidade de energia térmica transferida a água, por meio da equação dQ = mc . dt, onde dQ é a quantidade de calor transferida a água, m é a massa da quantidade de água, c é o calor específico da água (c = C/m = dQ/dt/m = 1 Cal/g . °C) e dt é a variação de temperatura ocorrida na água. Comparando estes dois valores (Ep e dQ), Joule conseguiu estabeler a relação procurada, isto é, quantos Joules de energia mecânica equivalem a 1 caloria de calor. Hoje, sabemos que 1 Cal equivale à 4,18 Joules. Com essa experiência, Joule contribuiu imensamente para a evolução do estudo do calor e ainda estabeleceu uma nova forma de energia.

Homenagem a Stephen Hawking

Stephen Hawking, atualmente, é um dos maiores cientistas de todos os tempos. Hawking desenvolveu teorias revolucionárias sobre buracos negros e a origem do Universo. Com imensa inteligência e extraordinária determinação, Hawking superou obstáculos de uma degenerativa e rara doença (esclerose lateral amiotrófica) e conquistou seu espaço entre os maiores cientistas comtemporâneos. E é por tais nobres razões que faço-lhe esta humilde homenagem por meio desta científico blog.


Stephen William Hawking nasceu em Oxford, Inglaterra, no dia 8 de Janeiro de 1942, nos exatos 300 anos da morte do grande cientista italiano Galileu Galilei (1564-1642). Seu pai, Frank Hawking, descendente de prósperos fazendeiros de Yorkshire, era um médico especializado em doenças tropicais. Sua mãe, Isobel, filha de um médico escocês, estudou economia na Universidade de Oxford, apenas uma década depois que a velha instituição começou a admitir mulheres em seus cursos. Porém, após a graduação teve de se contentar com o emprego de secretária. Pouco antes do nascimento do filho, para escapar das bombas de aviação alemã, Isobel teve que abandonar a casa que instalara o marido em um nobre subúrbio de Londres. Retornou a Oxford, porque Adolf Hitler (1889-1945), sabe-se lá qual foi o motivo, resolvera poupar os campi universitários. Desse modo, Stephen nasceu na cidade em que seus pais estudaram, a mesma que abrigou, durante a Idade Média, os ilustres precursores da ciência moderna, Robert Grosseteste e Roger Bacon. Após o nascimento de Stephen, o casal Hawking teve mais duas filhas: Mary, nascida em 1943, e Phillippa, nascida em 1947. Em 1950, a família Hawking muda-se para a cidade de Saint Albans, cerca de 30 km de Londres.


O desabrochar intelectual de Hawking lembra, parcialmente, o do grande cientista inglês Isaac Newton (1642-1727), salientando-se, é claro, que este fosse bem mais jovem quando o fenômeno ocorreu. Ambos deram-se repentinamente, de maneira subita, como resposta da mente a uma situação desafiadora. Assim como Newton, no início de seus estudos, até o colegial, Hawking foi um aluno um tanto relápso e medíocre. Fora os componentes neuróticos e problemáticos que atormentaram o grande Newton, imprimindo em sua personalidade marcas de solidão, provindas do rancor e da vingança, Hawking experimentou um despertar deveras mais positivo. Mas a semelhança entre os dois cientistas ingleses não resume-se à repentina subita revelação da genialidade. Existem outras coincidências muito peculiares e interessantes, por sinal:

• Newton nasceu em 1642; Hawking, em 1942;
  
  
  
• Ambos dedicaram-se ao estudo da cosmologia, envolveram-se profundamente com o fenômeno da gravitação e aspiraram alcançar nada menos do que os fundamentos da ordem universal;
  
  
  
• Os dois fizeram carreira na tradicional Universidade de Cambridge e, em 1979, Hawking seria nomeado professor lucasiano de matemática, vindo a ocupar a mesma cadeira assumida por Newton em 1669.
  
  

Não convém, todavia, levar estes fatos, não tanto relevantes, longe demais.

Em 1959, Hawking ingrassa no curso de física da University College, em Oxford. Posteriormente, em 1962, recebe o grau de honra em ciência natural. Porém descobre que possui uma doença rara denominada esclerose lateral amiotrófica (resumida na sigla ELA). O nome "esclerose lateral amiotrófica" esclaresse muito sobre a natureza de tal doença: é a degeneração dos neurônios (esclerose), geralmente manifesta-se em uma única parte do corpo (lateral) causando um atrofiamento muscular (amiotrófica). O primeiro a estudar a fundo esta enfermidade foi o renomado neurologista francês Jean-Martin Charcot (1825-1893), que praticamente foi o fundador do método da hipnóse e influenciou imensamente o pensamento do fundador da psicanálise, o neurologista tchecoslovaco Sigmund Freud (1856-1939).

Em 1965, casou-se com uma estudante de francês, que conheceu em uma festa de fim de ano com sua família e amigos, chamada Jane Wilde, com a qual teve três filhos: Robert, nascido em 1967; Lucy, nascida em 1969; e Timothy, nascido em 1979. O casamento de Hawking e Jane terminou em 1990.

Um ano após casar-se com Jane Wilde, Hawking, sob orientação do professor de cosmologia Dennis Sciama, defende sua tese de cosmologia no Trinity Hall, da Universidade de Cambridge. Depois de receber o Ph.D., torna-se primeiro research fellow e depois professoral fellow no Gonville and Caius College, da Universidade de Cambridge, do qual é membro até hoje. Posteriormente, em 1970, junto com o físico inglês Roger Penrose, do Birkbeck College, de Londres, utiliza a teoria da relatividade geral, de Einstein, para demonstrar que a condição primordial do Universo, no instante do Big Bang, seria uma singularidade, análoga à encontrada no interior dos buracos negros. Esses objetos se tornariam o foco principal de sua pesquisa. Com isso, sugere a existência de mini-buracos negros, criados durante o Big Bang. Após essa proposição, em 1973 muda-se do Institute of Astronomy para o Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, situado também na Universidade de Cambridge. Após poucos meses, com imensa genialidade, combina mecânica quântica e teoria da relatividade geral para descrever um peculiar efeito ocorrido nos buracos negros, posteriormente conhecido como Radiação de Hawking, em sua homenagem. Segundo ele, os buracos negros não seriam completamente negros, mas irradiariam uma espécie de radiação e, ao final, evaporariam.

Em 1985, Hawking enfrenta uma grave pneumonia, cujo tratamento exige realização de traqueostomia. A cirurgia priva-o definitivamente da voz. Nessa época já locomovia-se por meio de uma cadeira de rodas. Passa a se comunicar por intermédio de um sintetizador de voz, que lhe dá um sotaque americano de todas as falas posteriores. Dois anos depois, em parceria com o cientista Werner Israel, publica o livro 300 Years of Gravity (300 Anos de Gravitação). Já em 1988, lança o livro Uma Breve História de Tempo, seu primeiro livro de divulgação científica. Para sua surpresa, a obra torna-se um best-seller imediato. E, em maio de 1995, completa 237 semanas na lista de mais vendidos do jornal The Sunday Times, quebrando o recorde de 184 semanas. Posteriormente, em 1993 publica o livro Buracos Negros, Universos Bebês e Outros Ensaios. No ano de 2001, publica uma de suas obras mais vendidas e disseminadas, O Universo Numa Casca de Noz.

Em 2004, oferece uma solução para o chamado "paradoxo da informação" dos buracos negros. Flutuações quânticas no horizonte de eventos de um buraco negro permitiam que a informação gradualmente escapasse dele, em vez de engolida e perdida para sempre.