پايان فيزيك

[Behzad AZ]

پايان فيزيك - بخش يازدهم

برگرفته از كتاب Stephen Hawking - The story of his life and work نوشته Kitty Ferguson

گريز از سياهچاله

يك دانشجوي فوق ليسانس در دانشگاه پرينستون، به نام جاكوب بكن‌شتاين به اين نتيجه دست يافت كه با انداختن آنتروپي در يك سياهچاله، نمي‌توان آن را از بين برد. سياهچاله، قبل از آن نيز آنتروپي داشته و فقط آنتروپي به آن افزوده شده است. بكن‌شتاين اين طور فكر مي‌كرد كه سطح افق رويداد يك سياهچاله تنها مانند آنتروپي نيست بلكه خود آنتروپي است. هنگامي كه شما سطح افق رويداد را محاسبه مي‌كنيد، در واقع آنتروپي سياهچاله را اندازه مي‌گيريد. هنگامي كه چيزي مثل يك قوطي پر از مولكول را به داخل سياهچاله مي‌اندازيد، به جرم سياهچاله اضافه مي‌كنيد، سطح افق رويداد بزرگتر مي‌شود و آنتروپي سياهچاله نيز افزايش مي‌يابد. تمام اين موضوعات، ما را به طرف نكته‌اي معما گونه مي‌كشاند. اگر چيزي آنتروپي داشته باشد، دما هم دارد و كلاً سرد نيست. اگر چيزي دما داشته باشد، مي‌بايد با تابش انرژي همراه باشد. اگر چيزي انرژي تابش مي‌كند نمي‌توانيم بگوييم كه هيچ‌چيز از آن به بيرون گسيل نمي‌شود. اين برخلاف انتظاري بود كه از سياهچاله داشتيم: قرار نبود از سياهچاله چيزي بيرون بيايد!

هاوكينگ فكر مي‌كرد كه بكن‌شتاين دچار اشتباه شده است. او از سوء استفاده نامبرده در كشف اينكه افق رويداد هيچ‌گاه كوچكتر نمي‌شود، ناراحت بود. در 1972، هاوكينگ مقاله‌اي با همكاري دو فيزيكدان ديگر به نام جيمز باردين و براندو كارتر انتشار داد و در آن با اين موضوع اشاره كرد كه با وجود هماننديهايي كه بين ناحيه افق رويداد و آنتروپي وجود دارد. سياهچاله قاعدتاً نمي‌تواند آنتروپي داشته باشد زيرا چيزي نمي‌تواند از آن گسيل شود. بعداً معلوم شد كه او و همكارانش در اشتباه بوده‌اند.

در سال 1962 زماني كه هاوكينگ دوره فوق‌ليسانس را شروع كرد، انتخاب مطالعه علم كيهان شناسي با بررسي اجسام بسيار بزرگ را به مكانيك كوانتومي يا علم ذرات بسيار ريز ترجيح داد. اما در سال 1973 تصميم گرفت كه زمينه مطالعات خود را تغيير دهد و با ديد مكانيك كوانتومي موضوع سياهچاله را بررسي كند. اين اولين كوشش جدي و موفقيت‌آميز يكي از دانشمندان قرن بيستم، براي پيوند دو نظريه بزرگ اين قرن بود: نسبيت و مكانيك كوانتومي. چنان كه از قبل به خاطر داريم، اين پيوند، بار سنگين و مشكلي در راه نظريه همه چيز است. در سال 1973، هاوكينگ در مسكو با دو نفر از فيزيكدانان روسي به نام ياكو زلدوويچ و آلكساندر ستاروبينسكي مذاكره كرد. آنها او را قانع كردند كه اصل عدم قطعيت اين معني را دارد كه سياهچاله‌هاي چرخنده، ذراتي به وجود مي‌آورند و آنها را به بيرون گسيل مي‌كنند. هاوكينگ از نحوه محاسبه آنان در باره مقدار گسيل ذرات راضي نبود. او سعي كرد روش رياضي بهتري براي اين موضوع پيدا كند.

هاوكينگ انتظار داشت كه محاسبات او، تابشي را كه فيزيكدانان روسي پيشگويي كرده بودند، تأييد كند. چيزي كه او كشف كرد، موضوع بسيار شگفت‌انگيزتري بود: «من با شگفتي به اين نتيجه ناراحت كننده رسيدم كه حتي سياهچاله‌هاي غير چرخنده مي‌بايستي از خود ذراتي با آهنگ ثابت گسيل دارند». ابتدا فكر كرد كه محاسبات او بايد غلط بوده باشد و ساعات زيادي را به جستجوي اشتباه خود پرداخت. او به خصوص دنبال اين بود كه چرا جاكوب بكن‌شتاين به اين موضوع پي نبرده بود تا از آن به عنوان استدلالي براي ايده افقهاي رويداد و آنتروپي خودش استفاده كند. اما هرچه هاوكينگ راجع به اين موضوعات فكر كرد. بيشتر مجبور به پذيرش آن شد كه محاسبات او نبايد خيلي از واقعيت دور باشد. چيزي كه او را در اين زمينه به يقين واداشت، شباهت دقيق طيف تابش ذرات با طيفي بود كه از يك جسم داغ انتظار مي‌رفت.

فكر بكن‌شتاين درست بود: شما نمي‌توانيد با انداختن ماده حامل آنتروپي به سياهچاله، آن را مثل سطل آشغال در نظر بگيريد: آنتروپي را كاهش دهيد و نظم جهان را افزايش دهيد. زماني كه مواد حامل آنتروپي به سياهچاله ريخته مي‌شوند، مساحت افق رويداد افزايش مي‌يابد. آنتروپي سياهچاله زيادتر مي‌شود، پس جمع آنتروپي جهان در داخل و خارج سياهچاله هيچ‌ كاهش نيافته است.

اما چگونه سياهچاله امكان داشتن دما و گسيل ذرات را دارد در حالي كه هيچ‌چيز نمي‌تواند از افق رويداد بگريزد؟ هاوكينگ پاسخ اين سوال را در مكانيك كوانتومي يافت.

اگر ما فضا را خلا فرض كنيم، راه درستي نرفته‌ايم. در اينجا مي‌خواهيم علت آن را بيابيم. اصل عدم قطعيت به اين معني است كه ما هيچ‌گاه نمي‌توانيم با دقت كامل، به طور همزمان، مكان و سرعت يك ذره را بداينم. معناي آن از اين هم بيشتر است: ما هرگز نمي‌توانيم كميت يك ميدان (به عنوان مثال: ميدان گرانشي يا ميدان الكترومغناطيسي) و آهنگ تغييرات آنرا همزمان، با دقت كامل تعيين كنيم. هر قدر كميت ميدان را با دقت بيشتر بدانيم، دقت ما در دانستن آهنگ تغييرات آن كاهش خواهد يافت و بالعكس، همچون الاكلنگ. در نتيجه، شدت يك ميدان هيچ وقت به صفر نمي‌رسد. صفر هم از نظر كميت و هم از نظر آهنگ تغييرات ميدان، اندازه‌گيري بسيار دقيقي خواهد بود كه اصل عدم قطعيت، آن را مجاز نمي‌داند. نمي‌توان فضاي خالي داشت، مگر اينكه تمام ميدانها دقيقاً صفر باشند: اگر صفر نباشند، فضاي خالي وجود ندارد.

به جاي فضاي خالي يا خلأ كامل كه اغلب ما تصور مي‌كنيم در فضا هست، مقدار حداقلي از عدم قطعيت، اندكي ابهام يا نامعلومي به صورتي داريم كه نمي‌دانيم مقدار ميدان در «فضاي خالي» چيست. اين افت و خيز در مقدار ميدان، اين لرزش اندك به سوي جوانب مثبت و منفي صفر را كه هرگز صفر نمي‌شود، مي‌توان به طريق زير تصور كرد:

زوجهايي از ذرات ـ زوجهاي فوتونها يا گراويتونها ـ مدام ظاهر مي‌شوند. دو ذره به صورت يك جفت در مي‌آيند و سپس از هم جدا مي‌شوند. پس از فاصله زماني بسيار كوتاه غيرقابل تصوري، آن دو ذره بار ديگر به هم مي‌رسند، و يكديگر را منهدم مي‌كنند حياتي كوتاه ولي پر ماجرا دارند. مكانيك كوانتومي به ما مي‌گويد كه اين واقعه هميشه و همه جا در فضاي «خلأ» روي مي‌دهد.

ممكن است كه اينها ذرات «واقعي» كه بتوانيم وجود آنها را با يك آشكارساز ذرات، تشخيص دهيم نباشند، ولي نبايد تصور كرد كه آنها ذرات خيالي هستند. حتي اگر آنها فقط ذراتي «مجازي» باشند، مي‌دانيم آثار آنها را روي ذرات ديگر تشخيص دهيم.

بعضي از اين زوجها، زوجهاي ذرات ماده يا فرميونها هستند. در اين حالت، يكي از ذرات زوج، پاد‌ذره ديگري است. «پاد ماده» را كه در بازيهاي خيالي و داستانهاي علمي تخيلي با آن آشنا هستيم، صرفاً تخيلي نيست. مي‌دانيم كه مقدار كل انرژي در جهان، هميشه ثابت و بدون تغيير است. انرژي نمي‌تواند از جايي به طور ناگهاني به جهان وارد شود. چگونه ما مي‌توانيم مسأله اين زوج تازه به وجود آمده را با اين اصل سازگار كنيم؟ اين زوجها، با «وام گرفتن» انرژي، به طور بسيار موقتي به وجود آمده‌اند. آنها به هيچ‌وجه دايمي نيستند. يكي از ذرات اين زوج انرژي مثبت و ديگري انرژي منفي دارد. تراز انرژي آنها برابر است. به مقدار انرژي كه در جهان وجود دارد، چيزي اضافه نشده است.

استيون هاوكينگ استدلال كرد كه زوج ذره‌هاي بسياري به طور غير منتظره، در افق رويداد يك سياهچاله به وجود مي‌ايند و از بين مي‌روند. بنابر تصور او، ابتدا يك زوج از ذرات مجازي ظاهر مي‌شود. قبل از آنكه اين زوج به يكديگر برسند و يكديگر را منهدم كنند، ذره‌اي كه انرژي منفي دارد از افق رويداد عبور كرده، وارد سياهچاله مي‌شود. آيا اين بدان معني است كه ذره با انرژي مثبت بايد همتاي بدبخت خود را، با هدف برخورد و منهدم كردن دنبال كند؟ نه. ميدان جاذبه در افق رويداد يك سياهچاله به قدر كافي قوي است كه با ذرات مجازي، حتي با ذرات بدبخت با انرژي منفي كار شگفت‌انگيزي مي‌كند: ميدان جاذبه مي‌تواند آنها را از « مجازي» به « واقعي» تبديل كند. اين تبديل، تغيير قابل ملاحظه‌اي در زوج به وجود مي‌آورد. آنها ديگر مجبور نيستند با يكديگر برخورد كرده و يكديگر را منهدم كنند. آنها مي‌توانند هر دو مدت بسيار طولانيتري، جدا از هم وجود داشته باشند. البته ذره با انرژي مثبت نيز مي‌تواند در سياهچاله بيفتد، ولي مجبور به چنين كاري نيست. او از مشاركت آزاد است، مي‌تواند بگريزد. براي يك مشاهده كننده از دور، به نظر مي‌آيد كه از سياهچاله بيرون آمده است. در حقيقت اين ذره، نه از بيرون،‌بلكه از نزديك سياهچاله مي‌آيد. در اين ضمن همتاي او انرژي منفي به سياهچاله وارد كرده است. تابشي كه به اين ترتيب از سياهچاله گسيل مي‌شود، تابش هاوكينگ ناميده مي‌شود. با تابش هاوكينگ، كه دومين كشف مشهور او در زمينه سياهچاله‌ها بود، استيون هاوكينگ نشان داد كه اولين كشف مشهور او، قانون دوم ديناميك سياهچاله (كه مساحت افق رويداد هيچ‌گاه نمي‌تواند كاهش يابد)، هميشه استوار نيست. تابش هاوكينگ اين معني را مي‌دهد كه يك سياهچاله مي‌تواند كوچك شده و در نهايت كاملاً از بين برود، چيزي كه يك مفهوم واقعاً اساسي است.

چگونه تابش هاوكينگ يك سياهچاله را كوچكتر مي‌كند؟ سياهچاله، به تدريج كه ذره‌هاي مجازي را به واقعي تبديل مي‌كند انرژي از دست مي‌دهد. اگر هيچ چيز نمي‌تواند از افق رويداد بگريزد، چه‌طور ممكن است چنين چيزي روي بدهد؟ چه‌طور سياهچاله مي‌تواند چيزي از دست بدهد؟ به اين سؤال مي‌توان پاسخ زيركانه‌اي داد: زماني كه ذره‌اي با انرژي منفي اين انرژي منفي را با خود به سياهچاله مي‌برد، انرژي سياهچاله را كمتر مي‌كند. يعني منفي « منها» است كه مترادف كمتر است.

بدينسان، تابش هاوكينگ از سياهچاله انرژي مي‌ربايد. انرژي كمتر، كاهش جرم را به دنبال دارد. معادله اينشتين E = mc2 را به خاطر بياوريم. در اين رابطه، E انرژي، m جرم و c سرعت نور است. هنگامي كه انرژي (در يك سوي اين رابطه) كاهش مي‌يابد (كه در مورد سياهچاله‌ها اين‌طور است)، يكي از كميتهاي طرف ديگر بايد كمتر شود. چون سرعت نور ثابت است، جرم بايد كاهش پيدا كند. بنابر اين موقعي كه ما مي‌گوييم انرژي از سياهچاله ربوده شده است، مثل اين است كه جرم از آن ربوده شده است.

به‌خاطر داشته باشيم و به ياد آوريم كه نيوتن درباره گراني چه چيزي به ما آموخت: هر تغيير در جرم جسم، مقدار كشش گرانشي آن را كه بر جسم ديگر اعمال مي‌كند، تغيير مي‌دهد. اگر جرم زمين كمتر شود (جرمش كمتر شود نه آنكه كوچكتر شود) كشش گرانش آن در مدار حركت ماه كاهش مي‌يابد. اگر سياهچاله جرم از دست بدهد، كشش گرانشي آن در جايي كه افق رويداد (شعاع بدون بازگشت) وجود دارد، كاهش مي‌يابد. سرعت گريز در اين شعاع كمتر از سرعت نور مي‌شود. در اين حال شعاع افق رويداد كوچكتر از شعاعي مي‌شود كه در آن سرعت گريز برابر با سرعت نور بوده است. در نتيجه افق رويداد منقبض شده است. اين، تنها راه توجيه كوچكتر شدن سياهچاله است.

اگر تابش هاوكينگ از يك سياهچاله بزرگ را كه در نتيجه رُمبش يك ستاره به وجود آمده است اندازه‌گيري كنيم، نااميد خواهيم شد. دماي سطح سياهچاله‌اي به اين بزرگي، كمتر از يك ميليونيم درجه بالاتر از صفر مطلق خواهد بود. هر قدر سياهچاله بزرگتر باشد، دماي آن كمتر است. استيون هاوكينگ مي‌گويد، «سياهچاله‌اي با جرم ده برابر خورشيد، ممكن است چند هزار فوتون در ثانيه گسيل دارد، ولي اين فوتونها طول موجي به اندازه سياهچاله خوهاند داشت و انرژي آنها آنقدر كم خواهد بود كه آشكارسازي آنها ممكن نيست». مطلب را مي‌توان اين‌طور بيان كرد: هرقدر جرم زيادتر باشد، سطح افق رويداد بزرگتر، هرچه سطح افق رويداد بزرگتر باشد، آنتروپي بيشتر است. هرچه آنتروپي بيشتر باشد دماي سطح و آهنگ گسيل كمتر است.

با اين حال، هاوكينگ، خيلي زود، در سال 1971 نظر داد كه نوع ديگري از سياهچاله وجود دارد: سياهچاله‌هاي خيلي ريز كه جالبترين آنها به انداز هسته اتم است. اين سياهچاله‌ها به‌طور قطع منفجر مي‌شوند و تابش مي‌كنند. به ياد داشته باشيم كه هر قدر سياهچاله كوچكتر باشد، دماي سطح آن بيشتر است. هاوكينگ در مورد اين سياهچاله‌هاي بسيار ريز مي‌گويد: « اين سياهچاله‌ها را به زحمت مي‌توان سياه ناميد: آنها در حقيقت داغ و سفيدند.»

[Behzad AZ]

پايان فيزيك - بخش دوازدهم

برگرفته از كتاب Stephen Hawking - The story of his life and work نوشته Kitty Ferguson

گامي بلند

سياهچاله‌هاي آغازين كه هاوكينگ آنها را Primordial Black Holes مي‌نامد، از رُمبش ستارگان پديد نمي‌آيند. آنها بقاياي جهان نخستين‌اند. ما اگر مي‌توانستيم، ماده را به اندازه كافي بفشريم ممكن بود يكي از آنها را درست كنيم ولي توانايي آن را نداريم. اما در جهان بسيار نسختين، فشار آنقدر زياد بوده كه امكان آن وجود داشته است. بعضي از مواقع تنها مقدار كمي ماده فشرده شده است. در هر حال، اكنون يك سياهچاله بدوي، نسبت به زمان آغاز پيدايش آن بسيار كوچكتر است، زيرا در طول زمان طولاني مقداري از جرم خود را از دست داده است.

تابش هاوكينگ، براي سياهچاله‌هاي بدوي پيامدهاي حاد و بنيادي دارد. به تدريج كه جرم كمتر و سياهچاله كوچكتر مي‌شود، دما و آهنگ گسيل ذرات در افق رويداد زيادتر مي‌شود. سياهچاله خيلي سريعتر، جرم از دست مي‌دهد. هر قدر جرم كاهش مي‌يابد، دما زيادتر مي‌شود- يك دور تسلسل! هيچ‌كس نمي‌داند كه عاقبت آن چيست؟ هاوكينگ حدس مي‌زند كه سياهچاله كوچك، در يك حركت واپسين و انفجار گونه عظيم، ذرات گسيل داشته و ناپديد مي‌شود. قدرت اين شبه‌انفجار، معادل ميليونها بمب هيدروژني است. آيا يك سياهچاله بزرگ هيچ‌گاه منفجر خواهد شد؟ قبل از اينكه به اين مرحله برسيم، جهان مدتها پيش به پايان رسيده است.

فكر اينكه يك سياهچاله مي‌تواند كوچكتر شده و در نهايت منفجر شود، چنان در جهت مخالف نظريات كساني بود كه در 1973 در زمينه سياهچاله تحقيق مي‌كردند، كه هاوكينگ در باره كشف خود، سخت دچار ترديد شد. هفته‌ها او اين فكر را پنهان نگه داشت و محاسبات آن را در فكر خود مرور كرد. اگر براي او باور كردن اين واقعيت سخت بود، پيشگويي عكس‌العملي كه دنياي دانش مي‌توانست در اين زمينه داشته باشد، ترسناك به نظر مي‌آيد. هيچ دانشمندي، از چشم‌انداز مسخره شدن خوشش نمي‌آيد. از طرف ديگر، هاوكينگ مي‌دانست كه اگر انديشه او درست باشد، انقلابي در علم اختر فيزيك به راه خواهد انداخت.

هاوكينگ ابتدا اين فكر را با همكاران نزديكش مطرح كرد. پذيرش آن متفاوت بود. يك فيزيكدان كمبريج، نزد دنيس سياما كه هاوكينگ رساله دكتراي خود را زير نظر او انجام داده بود، رفت و با حالت شگفت‌زده به او گفت، « شنيديد؟ استيون همه چيز را تغيير داد». سياما، با پشتيباني از هاوكينگ نيروي تازه‌اي به او بخشيد و توصيه كرد كه هرچه زودتر، اكتشافات خود رامنتشر كند.

در اوايل 1974، هاوكينگ پذيرفت كه كشف عجيب و غريب خود را به صورت مقاله‌اي، در آزمايشگاه رترفورد- آپلتون در جنوب آكسفورد ارائه دهد. هنگامي كه به آنجا سفر مي‌كرد، هنوز واهمه داشت و براي اينكه اداعاي او زياد گستاخانه نباشد، يك علامت سؤال در جلوي عنوان مقاله «آياسياهچاله منفجر مي‌شود؟» قرار داد. اين كنفرانس كوتاه كه با نشان دادن اسلايدهايي از معادلات همراه بود با سكوت محترمانه ولي ناراحت كننده و چند پرسش روبه‌رو شد. استدلالهاي هاوكينگ، براي خيلي از شنوندگان كه در زمينه‌هاي ديگر تخصص داشتند، مشكل و نامفهوم بود. اما براي همه آشكار بود كه او چيزي را پيشنهاد مي‌كند كه با نظريه پذيرفته شده، كاملاً در تضاد است. آنهايي كه حرفهاي او را فهميدند، در برابر ديدگاههاي غير منتظره قرار گرفتند و آمادگي بحث و مجادله با او را نداشتند. چراغها به‌طور ناگهاني خاموش شد. گرداننده كنفرانس، يكي از استادان برجسته دانشگاه لندن، بلند شد و اعلام كرد: « استيون، معذرت مي‌خواهم ولي اين حرف‌ها مهمل محض است».

هاوكينگ، اين « مهملات» را ماه بعد در مجله علمي معتبر انگلستان نيچر منشر كرد و ظرف چند روز همه فيزيكدانان جهان در باره آن به بحث پرداختند. تعدادي از آنها، اين نظريه را مهمترين كشف فيزيك نظري در سالهاي اخير دانستند. سياما، اين مقاله را « يكي از زيباترين مقاله‌ها در تاريخ فيزيك» ناميد. ديدگاهها روشنتر شد. هاوكينگ از واكنشهاي ذرات مجازي براي تشريح چيزي كه از نظريه نسبيت برمي‌خواست، يعني سياهچاله‌ها، استفاده كرده بود. او، گامي در راستاي پيوند نظريه‌هاي نسبيت و مكانيك كوانتومي برمي‌داشت ...

نابغه و خدا

چهار سال پس از آن‌كه هاوكينگ‌ها خانه خود را در ليتل سنت ماري‌لين خريده و تعمير كرده بودند، استيون هاوكينگ، ديگر قادر به بالا رفتن و پايين آمدن از پله‌ها نبود. خوشبختانه اكنون او يك فيزيكدان مهم شده بود و كالج كايوس بيش از سابق، در زمينه مسكن به آنها كمك مي‌كرد. كالج، به هاوكينگها يك آپارتمان وسيع در طبقه همكف يك ساختمان آجري، متعلق به كالج در وست‌رود پيشنهاد كردند كه از در عقب كينگز‌كالج چندان دور نبود. اين آپارتمان، سقفهاي بلند و پنجره‌هاي بزرگ داشت و براي اينكه براي رفت و آمد با صندلي چرخدار مناسب باشد به تغييرات محدودي نياز داشت. خانه، به استثناي يك محوطه پاركينگ سنگفرش شده در قسمت جلو، در ميان باغهايي واقع شده بود كه توسط باغبانهاي كالج نگهداري مي‌شد. براي فرزندان هاوكينگ، اين خانه‌، براي گذرانيدن دوران كودكي بسيار مناسب بود.

راه بين خانه و انستيتو در ده دقيقه طي مي‌شد. اين پياده‌روي از عقب خانه، از چمنزارها، راههاي پر از درخت، باغهايي دركنار رود كم رد مي‌شد، از ميان رودخانه مي‌گذشت و به مركز تاريخي شهر كمبريج منتهي مي‌شد. در اوايل 1970، استيون هاوكينگ اين راه را با صندلي چرخدار مي‌پيمود. او در مبارزه براي ايستادن روي پاهاي خود، شكست خورده بود. دوستان او را با تأثر مي‌نگريستند ولي هاوكينگ از نظر طبع شوخ و اراده راسخ، چيزي كم نداشت.

استيون و جين سعي مي‌كردند كه بيماري او را در پنهاني زواياي زندگي خودشان جاي دهند و نگذارند كه زندگي آنها را تحت تأثير قرار دهد. عادت كرده بودند كه به آينده نگاه نكنند. در انظار مردم دنيا، آنها به قدري در اين زمينه موفق بودند كه شنيدن صحبتهاي جين در باره مشكلات وحشتناكي كه گاهي اوقات با آن روبه‌رو بودند، آنها را شگفت‌زده كرده بود. جين در باره راه پر از افتخارات شوهرش مي‌گويد: « نمي‌توانم بگويم كه اين موفقيت عظيم ارزش آن را داشت كه آن بدبختيها را تحمل كنيم. فكر نمي‌كنم كه بتوانم نوسانات پاندولي را كه يك طرف آن اعماق سياهچاله و در طرف ديگر اوج جوايز پر از زرق وبرق قرار داشت، آشتي دهم». از مطالعه نوشته‌هاي استيون هاوكينگ در اين مورد، نمي‌توان پي‌برد كه او از اين اعماق آگاه بوده است. مي‌توان تصور كرد كه براي او صحبت كردن بدون مقدمه در اين زمينه، يعني حداكثر كاري كه مي‌توانست بكند، اقرار به شكست و باخت بود كه به عزم راسخ او براي ناديده گرفتن مشكلاتش لطمه مي‌زد.

جين هاوكينگ، سخت مي‌كوشيد تانيازهاي خانواده رو به گسترش و شوهر روي صندلي جرخدار خود را برآورده كند. او تمام وقت و انرژي خود را در راه تشويق او و اينكه با وجود بدتر شدن بيماريش بتواند به يك زندگي عادي ادامه دهد، وقف مي‌كرد. سعي مي‌كرد كه شوهرش بتواند به كار خود ادامه دهد و در عين حال فرزندان زندگي دوران كودكي خود را به‌طور عادي بگذرانند. تا 1974، او امور خانواده را تنها اداره مي‌كرد! پرستاري از شوهر، نگهداري از بچه‌ها‌و خانه‌داري بدون‌كمك از خارج.

در اواخر سالهاي دهه 80، جين هاوكينگ هنگامي كه از آن دوران صحبت مي‌كرد، توانايي خود را براي رويارويي با اين مسائل، طي سالهاي زياد، مديون ايمان به خدا مي‌دانست. او مي‌گفت: « بدون اين ايمان، من قادر به تحمل اين وضع نبودم. پيش از همه، قادر نبودم كه با استيون ازدواج كنم زيرا خوش‌بيني آن را كه در اين راه موفق شوم و به زندگي ادامه دهم، نداشتم».

شوهرش، نسبت به ايماني كه به اين طرز باشكوه روحيه جين را تقويت مي‌كرد، با او هم فكر نبود. اگر در رويارويي هاوكينگ با معلوليت و خطر مرگ زودرس او، جنبه‌هاي مذهبي يا فلسفي دخالت داشته است، او هيچ‌گاه در انظار عمومي از آن صحبت نكرده است. با وجود اين، از كتاب تاريخچه زمان اين‌طور برمي‌آيد كه خدا هيچ‌وقت از افكار او دور نبوده است. او به بك مصاحبه كننده گفت: «مشكل است بتوانيم از آغاز جهان بدون اشاره به مفهوم خدا بحث كنيم. كار من در باره آغاز جهان در خط مرزي بين علم و مذهب قرار دارد، ولي من سعي مي‌كنم كه در طرف علمي اين مرز باشم. كاملاً امكان دارد كه خدا به راههايي عمل كند كه با قوانين علمي توصيف‌پذير نباشد. اما در اين مورد هركس مي‌بايد بنابر اعتقاد شخصي خود پيش برود». در پاسخ به سؤال در مورد اينكه آيا او فكر مي‌كند علم او با مذهب در رقابت است مي‌گويد: اگر اين نگرش درست بود، نيوتن(كه مردي بسيار مذهبي بود) نمي‌توانست قانون گرانش را كشف كند.

هاوكينگ، منكر وجود خدا نيست ولي ترجيح مي‌دهد كه « از كلمه خدا به عنوان تجسمي از قوانين فيزيك استفاده كند.

«ما مخلوقات آنقدر ناچيزي بر سياره‌اي كوچك، از ستاره‌اي بسيار متوسط، در حوالي صدها هزار ميليون كهكشان هستيم. بنابراين مشكل است بتوان به خدايي عقيده داشت كه ما براي او اهميت داشته باشيم و يا حتي به وجود ما توجه داشته باشد».

اينشتين با هاوكينگ در اين زمينه همگرايي داشت. اشخاص ديگر احتمالاً با جين هاوكينگ موافق بوند و اين انديشه را ديد نسبتاً محدودي از مفهوم خدا مي‌دانستند. آنها باور اين نكته را نيز مشكل مي‌دانستند كه همه اشخاص عقل‌گرا و باهوش (از جمله دانشمنداني كه در ميان آنها هستند) كه خدايي شخصي را تجربه كرده‌اند، به نوعي فريب خورده باشند. آنها با نقل گفته معروفي از هاوكينگ كه « اگر او (خدا) نيست، پس واقعاً بيگانه‌اي در كار است!» تعبير مي‌كردند كه چه‌طور مي‌توانيم، به راستي، آن را توضيح دهيم؟ پاسخ هرچه باشد، اين اختلاف فاحش در نگرش را نمي‌شد جالبتر از آنچه در ديدگاههاي جين و استيون هاوكينگ وجود دارد، نشان داد. جين به ياد مي‌آورد كه: «براي من اظهار نظر استيون مبني بر اينكه او به رابطه شخصي با خدا اعتقاد ندارد، بسيار آزار دهنده بود». او در مصاحبه‌اي در سال 1988 گفت « استيون در قلمروهايي كندوكاو مي‌كند كه براي افكار عمومي اهميت دارد و به طريقي است كه مي‌تواند آثار ناراحت‌ كننده‌اي بر مردم داشته باشد». « يكي از جنبه‌هاي فكر او كه همواره مرا بيشتر آزار مي‌دهد و كنار آمدن با آن براي من دشورا است، اين احساس بود كه چون همه چيز با عقل و فرمول رياضي بيان مي‌شود، بايد اين چيزها حقيقت باشد». به نظر جين در افكار استيون جايي براي امكان اين موضوع وجود ندارد كه حقيقتي كه از بطن رياضيات او آشكار مي‌شود، ممكن است تمام حقيقت نباشد. يك‌سال بعد، جين طرز تفكر خود را تا اندازه‌اي تغيير داد: « به تدريج كه سن انسان بالا مي‌رود، آسانتر مي‌توان به ديد وسيعتري دست يافت. من فكر مي‌كنم كه ديدگاه استيون به علت حال و شرايط او با ديدگاه هر شخص ديگر تفاوت دارد ... او نابغه‌اي است كه تقريباً به‌طور كامل فلج شده است ... هيچ‌كس نمي‌تواند بداند كه نظر او در باره خدا و رابطه‌اش با خدا چگونه است».