Roger Penrose

Roger Penrose (2011)

Sir Roger Penrose OM ( 8 Ağustos 1931 , Colchester , Essex'te doğdu ) İngiliz matematikçi ve teorik fizikçidir .

Penrose'un ana araştırma alanları matematiksel fizik ve kozmolojidir ve bu alanlardaki çalışmalarına büyük saygı duyulmaktadır. Ayrıca felsefe üzerine çok sayıda popüler bilim kitabında yer almıştır . 2020'de Nobel Fizik Ödülü'nün yarısına layık görüldü, " karadeliklerin oluşumunun genel görelilik teorisinin sağlam bir tahmini olduğunu keşfettiği için " ( övülmeye göre ), yani özel matematiksel olarak basitleştirilmiş varsayımlara dayanmıyor . Övgü, özellikle 1960'larda, genel görelilikteki yeni yöntemlerin tanıtılmasıyla, Stephen Hawking'in çok genel koşullar altında tekilliklerin ve dolayısıyla genel görelilikteki kara deliklerin varlığı üzerine ortak çalışmasıyla sonuçlanan matematiksel çalışmasına atıfta bulundu ( Tekillik teoremi ). Nobel Ödülü'nün ikinci yarısı , Samanyolu'nun merkezinde süper kütleli bir kara deliğin varlığını ampirik olarak gösterdikleri için Andrea Ghez ve Reinhard Genzel'e gitti .

Hayat

Roger Penrose, tıbbi genetikçi Lionel Penrose'un ( akıl hastalığının genetik ve çevresel nedenlerini ortaya çıkarmak için Colchester Araştırması'nın kurucusu ) ve tıp doktoru Margaret Leathes'in oğludur. Fizikçi Oliver Penrose ile on kez (1958-1969) İngiliz satranç ustası ve psikolog Jonathan Penrose'un kardeşidir . Kız kardeşi genetikçi Shirley Hodgson'dır . Babası 1939'da (hastanenin psikiyatri kliniğinin direktörlüğünü yaptığı) Londra , Ontario , Kanada'ya göç etti ve burada Penrose okula gitti. 1945'te aile İngiltere'ye döndü ve Penrose , babasının genetik profesörü olduğu University College London'a gitti .

Lisans eğitiminden sonra, William Vallance Douglas Hodge ile cebirsel geometride çalışmak üzere Cambridge Üniversitesi'ne geçti , ancak daha sonra 1957'de doktorasını aldığı John Arthur Todd'a taşındı . Ayrıca Paul Dirac ve Hermann Bondi ile fizik kurslarına katıldı ve aynı zamanda kozmolog Dennis Sciama'dan da büyük ölçüde etkilendi . 1956/57 yılında Yardımcı oldu Okutman at Bedford College sonra taşındı Londra'da, için St. John 's College Cambridge bir şekilde Araştırma Görevlisi . 1959-1961 o çalıştı ABD de Princeton Üniversitesi ve Syracuse Üniversitesi , o zaman en 1961-1963 King 's College konuk profesör olarak Cambridge ve 1963/64 Austin Texas Üniversitesi . 1964 yılında bir oldu okuyucu de Birkbeck Koleji orada uygulamalı matematik profesörü 1966 yılında, Londra'da ve.

Penrose oldu Rouse Topu Profesör at Oxford Üniversitesi'nden 1973 ve 1998 yılları arasında . Daha sonra bir geometri profesör oldu Gresham College , Londra .

1992'den 1995'e kadar Uluslararası Genel Görelilik ve Yerçekimi Derneği'nin başkanıydı .

1959'dan 1981'e kadar ilk olarak üç çocuğu olduğu Amerikalı Joan Isabel Wedge ile evlendi. 1988'de iki çocuğu olduğu öğretmen Vanessa Thomas ile evlendi.

Tanıtım

Penrose onun popüler bilimsel çalışmaları için halka bilinir: birkaç kitap (In İmparatorun Yeni Akıl , Aklın Gölgeler , Büyük, Küçük ve İnsan Zihni ) o sorunlarıyla ilgilenen bilinç ve yapay zeka matematiksel ve fiziksel açıdan .

Hizmetler

fizik

WMAP ile ölçülen kozmik arka plan radyasyonundaki sıcaklık dalgalanmaları

Penrose tanıtıldı Spin ağları teorisi hangi, döngü kuantum yerçekimi ve twistor teorisi edildi sonradan gelişti. Özellikle kendi kurduğu ve temel etkileşimler ve parçacıkların kapsamlı bir fiziksel teorisinin temeli olarak gördüğü Twistor teorisinin genişletilmesi, bir bilim adamı olarak kariyerinin ana endişelerinden biriydi. Kozmolojideki bir başka temel bulgu ona ve Stephen Hawking'e kadar uzanır : Hawking-Penrose'un teoremi, buna göre, Einstein'ın alan denklemlerinde tekilliklere (örneğin, büyük patlama veya kara delikler) sahip çözümlerin bulunması zorunludur ( tekillik teoremine bakınız ). Penrose'a göre, tekillikler her zaman olay ufukları tarafından korunur ve çıplak tekillikler oluşmaz ( Penrose'un Kozmik Sansür Hipotezi). 1969'da keşfettiği Penrose süreci , dönen kara deliklerden enerjinin çıkarılmasını sağlar. Son olarak, 1979'da, Weyl eğrilik hipotezi ile Penrose , termodinamiğin ikinci yasasının nasıl kozmolojide köklenebileceği ve bir yanda zamanın kozmolojik okunun ve diğer yanda gözlemlenen etkileyici uzamsal homojenliğin nasıl olduğu konusunda bir öneride bulundu. ve evrenin izotropisi açıklanabilir. Genel görelilik teorisi ile bağlantılı olarak, uzay-zamanın küresel yapısını grafiksel olarak tasvir etmek için kullanılabilecek Penrose diyagramını da geliştirdi .

Penrose , kuantum fenomenleri dünyasındaki belirli bir öngörülemezliği ve bunların yorumlarını ve Einstein'ın genel görelilik teorisinin ilkelerinin entegrasyonunu hesaba katan bir kuantum kütleçekimi teorisinin geliştirilmesi çağrısında bulunuyor. Buna yeni fizik VEYA fizik diyor .

2010'da Penrose, Wahe Gürsadjan ile birlikte , kozmik arka plan radyasyonunun WMAP verilerindeki anormallikleri (onlardan sonra eşmerkezli daireler) Big Bang'den önceki faaliyetlerin (süper kütleli karadeliklerin çarpışmaları) kanıtı olarak yorumladı . Ardışık evrenler sağlayan ve dolayısıyla paralel evrenler modelinin aksine, önerdiği model evrenlerin (CCC, uyumlu döngüsel kozmoloji = uyumlu döngüsel kozmoloji ) onaylanmasından daha döngüsel olduğunu görür . Buna göre, genişletilmiş bir evrenin sonunu, başlangıç ​​ve bitiş arasında bir simetri veya uyumlu (yani temelde ölçekten bağımsız) bir dönüşüm gerektiren yeni bir büyük patlama izler (bu, evrenin entropisini açıklamak için onun Weyl eğriliği hipotezi ile ilgilidir). ). Ancak bilinen evrende büyük parçacıklar bulunduğundan ve bu nedenle ölçekler tanımlandığından, parçacıkların son aşamada kütlelerini kaybettiğini de varsayar. Ayrıca, kütleçekimini ileten ve karanlık maddeyi oluşturan kozmik arka plan radyasyonundaki sıcaklık dalgalanmalarını açıklamak için kütlesiz parçacıkları varsayıyor ve onları Erebos'tan sonra Erebon olarak adlandırıyor .

matematik

5 katlı simetrik karo yapısının Roger Penrose tarafından uygulanması

Penta Pleksite

Öğrenci olarak Penrose , 1955'te matrislerin Penrose tersini keşfetti .

1974'te Penrose, özellikle birkaç periyodik olmayan çift olmak üzere, ilgili birkaç küçük periyodik olmayan karo takımını keşfetti . Böyle fayans düzlem parquetted, ancak bunların hiçbiri olabilir tilings (olduğunu, aynı şekilde tekrar etmez) periyodik olduğunu. Ancak her zaman belirli bir düzene sahiptirler ve beş kat dönme simetrisine sahiptirler. Bu nedenle yarı-periyodik olarak adlandırılırlar. Bu Penrose döşemesi , hiyerarşik olarak yapılandırılmış bir düzenli beşgen paketinden türetilmiştir (aşağıya bakınız). 1984 yılında benzer yapılar bulundu yarı kristal .

Diğer şeylerin yanı sıra, Roger Penrose , üst üste duran üç dik açılı bir üçgen olan Penrose üçgenini icat etti. Gerçekte mümkün olmayan inşaat, Şelale ve Belvedere resimlerini oluşturmak için Hollandalı grafik sanatçısı MC Escher'i canlandırdı.

Matematikte güzellik genellikle sadelikle ilişkilendirilir. Penrose, matematikte basitliğin güzel olmadığı, her şeyden önce beklenmedik basitlik olduğu sonucuna varır .

Fizik ve bilinç, kuantum mekaniğinin temelleri üzerinde çalışın

Penrose , popüler bilimdeki metafizik sorunları tanımlamak ve önerdiği çözümleri açıklamak için üç dünya teorisiyle çeşitli eserlerde dener . Platonik-matematiksel logos'un ilk dünyasından, fiziksel gerçeklik sadece küçük bir alıntıdır (diğer doğa yasaları düşünülebilir). Üçüncüsü, manevi dünya, bireyin bilincidir.

Penrose ve Stuart Hameroff , "bilinç için fiziksel bir yuva " arayışında, bilincin, EPR fenomeni , kuantum dolanıklığı veya kuantum yerellik ve kuantum tutarlılığı gibi kuantum mekanik etkilere dayandığı bir model önermektedir . ait mikrotübüller hücre iskeleti ve arayüzün nöronun . Bu fikir tartışmalı bir şekilde tartışılıyor, özellikle bu tür olayların canlı maddenin sıcaklığında ve yoğunluğunda mümkün olup olmadığı sorgulanabilir görünüyor.

Bu hipoteze göre, son derece gelişmiş bir sinir sisteminde klasik fizik ve kuantum mekaniği arasındaki sınır bölgesinde nanometre ölçeğinde (10 ^-9 m) ince fiziksel süreçler “ zihin ” veya “ bilinç ” dediğimiz şeye yol açar . Ancak Hameroff-Penrose modeli diğer kuantum fizikçileri, nörobiyologlar ve Thomas Metzinger , Gerhard Roth veya Christof Koch gibi filozoflar tarafından reddedilmektedir. Bununla birlikte, teorisine fizikçiler Hans-Peter Dürr ve Amit Goswami ve kimyager Rolf Froböse gibi çeşitli doğa bilimcilerinden de destek aldı .

2003 yılında Penrose ve Hollandalı deneysel fizikçi Dirk Bouwmeester , uzayın kütleçekimsel eğriliğinin nano aynalar üzerinde kuantum mekaniksel durumların süperpozisyonu üzerindeki etkisine ilişkin hipotezini test etmeyi önerdi.

Ödüller

Yayınlar (seçim)

• Cebirsel Geometride Tensör Yöntemleri . Cambridge Üniversitesi 1956. ( Doktora Tezi )
• Geometrik Cebirler: Değişmezlik Teorisine Yeni Bir Yaklaşım . Bedford Koleji , Londra 1957.
• Görelilikte Diferansiyel Topoloji Teknikleri , SIAM, Philadelphia 1972.
• ile Wolfgang Rindler : spinörleri ve Uzay-Zaman. Cilt 1: İki Spinor Analizi ve Relativistik Alanlar. Matematiksel Fizik üzerine Cambridge Monografları. Cambridge University Press, 1987, ISBN 0-521-33707-0 .
• İmparatorun Yeni Zihni. Bilgisayarlar, Zihinler ve Fizik Kanunları ile ilgili. Oxford University Press, 1989, ISBN 0-14-014534-6 .
  • Almanca baskı: Bilgisayar düşüncesi. İmparatorun yeni kıyafetleri veya yapay zeka, bilinç ve doğa kanunları tartışması. Spectrum of Science, Heidelberg 1991, ISBN 3-8274-1332-X .
• Aklın Gölgeleri. Eksik Bilinç Bilimi Arayışı. Oxford University Press, 1994, ISBN 0-19-853978-9 .
  • Almanca baskı: Ruhun Gölgesi . Yeni Bir Bilincin Fiziğine Giden Yollar. Spektrum, Heidelberg / Berlin / Oxford 1995, ISBN 3-86025-260-7 .
• ile Stephen Hawking : Uzay ve Zaman Doğası. Princeton University Press, 1996, ISBN 0-691-03791-4 .
  • Almanca baskı: Uzay ve Zaman. Rowohlt, Reinbek 1998, ISBN 3-498-02934-7 .
  • Kitabın Hawking kısmına ücretsiz olarak şu adresten ulaşılabilir: arxiv : hep-th / 9409195
• Büyük, Küçük ve İnsan Zihni. Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-56330-5 .
  • Almanca baskı: Büyük, küçük ve insan ruhu. Spektrum, Heidelberg / Berlin 2002, ISBN 978-3-8274-0289-9
• Kuantum Hesaplama, Dolaşıklık ve Durum Azaltma. İçinde: Londra Kraliyet Cemiyeti'nin Felsefi İşlemleri. Seri A, 356, 1998, s. 1927-1939.
• Gerçeğe Giden Yol . Evrenin Yasalarına Eksiksiz Bir Kılavuz. Jonathan Cape, Londra 2004, ISBN 0-224-04447-8 .
  • Almanca kısmi çeviri: Gerçeğe giden yol: yeni başlayanlar için kısmi çeviri , çevirmen Anita Ehlers, Markus Pössel'in katkıları , Spektrum Akademischer Verlag 2010, ISBN 978-3-8274-2341-2
• Wolfgang Rindler ile: Döndürücüler ve Uzay-Zaman. Cilt 2: Uzay-Zaman Geometrisinde Spinor ve Twistor Yöntemleri. Matematiksel Fizik üzerine Cambridge Monografları. Cambridge University Press, 2008, ISBN 0-521-34786-6 .
• Zaman Döngüleri. Bodley Head, 2010, ISBN 978-0-224-08036-1 .
  • Almanca: Zaman döngüleri . Evrenin yeni alışılmadık bir görünümü. Thomas Filk tarafından çevrilmiştir. Spektrum Akademik Yayınevi, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-8274-2801-1 .
• Toplu Eserler , 6 cilt, Oxford University Press 2011.
• Evrenin Yeni Fiziğinde Moda, İnanç ve Fantezi , Princeton University Press, Princeton, New Jersey, ABD 2016, ISBN 978-0-691-11979-3 .
• Bilinç ve Evren: Kuantum Fiziği, Evrim, Beyin ve Zihin , Science Publishers, New York, 2010, ISBN 978-1-938024-30-6

Bireysel kanıt

1. ↑ Övgü: Kara delik oluşumunun genel görelilik teorisinin sağlam bir tahmini olduğu keşfi için , Basın Bülteni, Nobel Fizik Ödülü 2020
2. ^ Roger Penrose (8 Ağustos 1931 doğumlu), İngiliz Profesör. In: prabook.com. 4 Ocak 2019'da erişildi . 
3. ↑ Roger Penrose: Bilgisayarla Düşünme: Yapay Zeka, Bilinç ve Fizik Kanunları Hakkındaki Tartışma . Spektrum Akademik Yayınevi, 2001, ISBN 3-8274-1332-X . 
4. ↑ Roger Penrose: Ruhun Gölgesi . Spektrum Verlag, 1995, ISBN 3-86025-260-7 . 
5. ↑ Roger Penrose, Abner Shimony, Nancy Cartwright , Stephen W. Hawking : The Great, the Small, and the Human Mind . Spektrum Akademik Yayınevi, 2002, ISBN 3-8274-1331-1 . 
6. ↑ Penrose, Kütleçekimsel çöküş: genel göreliliğin rolü, Rivista del Nuovo Cimento, Seri 1, Cilt 1, 1969, s. 252
7. ↑ Wahagn Grigori Gursadjan, Roger Penrose: CCC'de SPK gökyüzünde eşmerkezli düşük varyanslı daireler öngördü . İçinde: Euro Phys. J. Artı . bant 128 , 2013, s. 22 , arxiv : 1302.5162 [mutlak] (İngilizce). 
8. ↑ Christian Müller: Döngüsel evren. İçinde: wienerzeitung.at. 22 Mayıs 2015, 4 Ocak 2019'da erişildi . 
9. ↑ Christian Wolf: Kozmoloji: Büyük Patlama mı, Değil mi? İçinde: Spektrum.de. 17 Ocak 2014, Erişim Tarihi: 13 Ekim 2020 . 
10. ^ Roger Penrose: Uyumlu döngüsel kozmolojinin temel fikirleri . İçinde: AIP Konferans Bildirileri . bant 1446 , 2012, s. 233 , doi : 10.1063 / 1.4727997 (İngilizce). 
11. ^ Roger Penrose: Saf ve Uygulamalı Matematik Araştırmalarında Estetiğin Rolü . İçinde: Bull.Inst.Matematik Uyg. Cilt 10, 1974, sayfa 266-271.
12. ↑ [1] , en son 3 Mayıs 2020'de görüldü.
13. ↑ Ruh da ölümden sonra var olur , en son 3 Mayıs 2020'de görüldü.
14. ^ Roger Penrose: Kuantum Durum İndirgemesinde Yerçekiminin Rolü Üzerine . İçinde: Genel Görelilik ve Yerçekimi . Cilt 28, No. 5 , 1996, s. 581–600 , doi : 10.1007 / BF02105068 , bibcode : 1996GReGr..28..581P . 
15. ^ Leiden Üniversitesi 2011 Penrose üzerine
16. ^ W. Marshall, C. Simon, Penrose, Bouwmeester: Küçük bir aynanın kuantum süperpozisyonuna doğru. İçinde: Fizik Rev. Lett. Cilt 91, 2003, sayfa 130401-1, pdf
17. ^ Üyeler: Roger Penrose. Royal Irish Academy, 11 Mayıs 2019'da erişildi . 
18. ↑ Yaygınlaştırma Ödülü. İçinde: killermath.org. 8 Mart 2018, erişildi 4 Ocak 2019 . 

İnternet linkleri

• Alman Milli Kütüphanesi kataloğunda Roger Penrose tarafından ve hakkında literatür
• John J. O'Connor, Edmund F. Robertson :  Roger Penrose. İçinde: MacTutor Matematik Tarihi arşivi .
• Penrose fayansları. Southern Polytechnic State University, 15 Ağustos 2011, erişim tarihi 16 Ocak 2012 . 
• Bilim ve Akıl. 12 Mayıs 1999, 16 Ocak 2012'de erişildi (İngilizce, Roger Penrose tarafından Orch VEYA bilinç modeliüzerine sesli ders).