Roger Penrose

Sir Roger Penrose OM (* 8. August 1931 in Colchester, Essex) is in britisch Mathematiker un theoretischer Physiker.

Roger Penrose (2011)

Hööftforschungsrebeeden vun Penrose sünd de mathematische Physik un de Kosmologie, sien Arbeiten up disse Rebeeden sünd hooch acht. He hett sück in tallriek populärwetenschaplich Böker to Themen vun de Philosophie ütert. Hüm wurr 2020 de Hälft vun den Nobelpries för Physik tospraaken, für die Entdeckung, dass die Bildung Schwarzer Löcher eine robuste Vorhersage der allgemeinen Relativitätstheorie ist (Laudatio). Meent is dormit, dat sien Arbeiten ünner blots wenig global Annahmen de Existenz vun Swaart Löcker vörherseggen deen.

Leven

Roger Penrose is de Söhn vun den medizinischen Genetiker Lionel Penrose (Begrünner vun dat Colchester Surveys to dat Opdecken vun genetisch bzw. Umwelt-Oorsaken vun geistig Erkrankungen) un vun Margaret Leathes, en Doktersche. He is de Bröer vun den Physiker Oliver Penrose un den teihnmaligen (1958–1969) britisch Schachmeester un Psycholoog Jonathan Penrose. Sien Vader is 1939 nah London in Ontario, Kanada, utwannert (he weer dor Direkter vun de psychiatrisch Klinik an dat Hospital), wo Penrose de School besöcht hett. 1945 kehr de Familie nah England torüch, un Penrose hett dat University College London besöcht, wo sien Vader Perfesser för Genetik weer.

Nah den Bachelor is he an de Cambridge University wesselt, um in algebraische Geometrie bi William Vallance Douglas Hodge to arbeiten, is denn aber to John Arthur Todd wesselt, bi de he 1957 sien Doktertitel maakt hett. Dorneben hett he ok Physik-Kurse bi Paul Dirac un Hermann Bondi hört un wurr buterdem stark dör den Kosmologen Dennis Sciama beinfloot. 1956/57 weer he Assistant Lecturer an dat Bedford College in London, wessel dornah as Research Fellow an dat St. John's College in Cambridge. 1959–1961 hett he in den USA an de Princeton University un an de Syracuse University arbeit, dornah 1961–1963 an dat King's College in Cambridge un 1963/64 as Gastperfesser an de University of Texas at Austin. 1964 wurr he Reader an dat Birkbeck College in London un 1966 dor Perfeeser för anwennd Mathematik.

Penrose weer van 1973 bit 1998 Rouse Ball Professor an de Oxford University. Dornah wurr he Geometrie-Perfesser an dat Gresham College in London.

Van 1992 bit 1995 weer he Präsident vun de International Society on General Relativity and Gravitation.

He weer van 1959 bit 1981 in eerst Ehe mit de Amerikanerin Joan Isabel Wedge verheiraadt, mit de he dree Kinner hett. In tweet Ehe hett he 1988 de Lehrerin Vanessa Thomas heiraadt mit de he twee Kinner hett.

Apenlichkeit

In de Apenlichkeit is Penrose dör sien populärwetenschaplich Arbeiten bekannt: In mehreren Böker (The Emperor's New Mind, Shadows of the Mind, The Large, the Small and the Human Mind) sett he sück mit mathematisch-physikalisch mit Problemen vun dat Bewusstween un de künstlichen Intelligenz utnanner.

Leistungen

Physik

Temperaturswankungen vun de kosmisch Achtergrund­strahlung, meeten dör WMAP.

Penrose hett Spin-Nettwarken inführt, ut de later de Theorie vun de Loop-Quantengravitatschoon un de Twistor-Theorie entwickelt wurr. Insbesünnere de Utbau vun de Twistor-Theorie, de he begrünnd hett un de he as Basis vun en umfaaten physikalischen Theorie vun de fundamentalen Wesselwirkungen un Deelken sücht, weer hüm een vun de Hööftanliggen in sien Wetenschaps-Karriere.

En wiedere grundleggend Erkenntnis in de Kosmologie geiht up hüm un Stephen Hawking torüch: de Satz vun Hawking-Penrose, nah den de Einsteinschen Feldgliekungen notwendig Lösungen mit Singularitäten (to’n Bispeel Oorknall oder Swaart Löcker) existeeren (kiek Singularitäten-Theorem). Nah Penrose sünd Singularitäten aber immer dör Ereignishorizonte afschermt un nakend Singularitäten kommen nich vör (Cosmic Censorship Hypothese vun Penrose). De vun hüm 1969 opdeckt Penrose-Perzess maakt dat mögelk, ut roteeren swaart Löcker, Energie to entnehmen. Sluutend hett Penrose 1979 mit de Weylkrümmungshypothese ok en Vörslag maakt, wu de Tweete Hööftsatz vun de Thermodynamik in de Kosmologie verwuddelt ween kunn, un wu somit up de een Siet de kosmologische Tietpiel, up de anner Sie de beindruckende beobachtete rüümliche Homogenität un Isotropie vun dat Universum verklort wurrn kunn. In’n Tosommenhang mit de Allgemeen Relativitätstheorie hett he ok dat Penrose-Diagramm entwickelt, mit dat man de globale Struktur vun en Ruumtiet graphisch dorstellen kann.

Penrose fordert de Entwicklung vun en Theorie vun de Quantengravitatschoon ünner Berücksichtigung vun en gewissen Nichberekenbarkeit in de Welt vun de Quantenphänomene bzw. hör Düüden un de Integratschoon vun de Prinzipien vun Einstein sien Allgemeen Relativitätstheorie. Disse nee Physik hett he OR-Physik nömmt.

Mathematik

Umsetten vun de 5-fack symmetrisch Kachelstruktur vun Roger Penrose

Penta Plexity

Noch as Student hett Penrose 1955 de Penrose-Inversen vun Matrizen opdeckt. Penrose hett 1974 mehrere tonanner verwandt lütt nicht-perioodsch Mengen von Kacheln, insbesünnere ok mehrere aperiodische Paare opdeckt. Mit sückse Kacheln kann de Ebene parketteert wurrn, aber kien vun disse Parketteeren is perioodsch (dat heet, dat wedderhaalt sück nich up de nipp un nau Wies). Se hemm aber immer en gewisse Ordnung un sünd fieftalig dreihsymetrisch. Se wurrn dorum quasiperiodisch nömmt. Disse Penrose-Parketteeren sünd ut en hierarchisch struktureert Packung vun regelmatig Fiefecken (kiek ünnern) afleit. 1984 wurrn ähnliche Strukturen bi Quasikristallen funnen.

Roger Penrose hett ünner annern dat Penrose-Dreeeck, en Dreeeck mit dree upnanner stahn rechten Winkeln, utfunnen. De Konstruktschoon, de in de Realität nich mögelk is, hett den nedderlannschen Grafiker M. C. Escher to de Biller Wasserfall un Belvedere anreegt.

In de Mathematik wurrd Schönheit faken mit Eenfackheit in Verbindung brocht. Penrose kummt hier to dat Ergevnis, dat in de Mathematik nich Eenfackheit as sückse mui is, sonnern vör allen unverwacht Eenfackheit.

Physik un Bewusstween, Arbeiten to de Grundlagen vun de Quantenmechanik

Penrose versöcht in mehreren Warken mit en Dree-Welten-Lehre metaphysische Probleme populärwetenschaplich to beschrieven un sien Lösungsvörslääg dortostellen. Ut de eerst Welt in dat platonisch-mathematischen Logo is de physikalische Realität blots en lütt Utsnitt (dat weern anner Natuurgesetten denkbor). De darte, geistige Welt is dat Bewusstween vun Jedereen.

As ok Stuart Hameroff up de Söök nah „en physikaalsch Heimat för Bewusstween“, sleiht Penrose en – kontrovers diskuteert – Modell vörr, nah dat dit in’n Wesentlichen up to Tiet in’t Eenzelne noch unbekannten quantenmechanischen Effekten as EPR-Phänomenen, Quantenverschränkung oder Quanten-Nichtlokalität un Quantenkohärenz foot, de he in in Mikrotubuli vun dat Zellskeletts un de Snittstäe mit dat Neuron lokaliseert.

Nah disse Theorie führen subtile physikalische Perzesse up Nanometerskala (10⁻⁹ m) in dat Grenzrebeet tüschen klassisch Physik un Quantenmechanik in en hoochentwickelt Nervensystem to dat, wat wi „Geist“ oder „Bewusstween“ nömmen. Vun anner Quantenphysikern, Neurobiologen un Philosophen, as Thomas Metzinger, Gerhard Roth oder Christof Koch, wurrd dat Hameroff-Penrose-Modell allerdings aflehnt. Aber, för sien Theorie kriggt he vun verscheeden Natuurwetenschaplern ok Ünnerstütten, so to_n Bispeel dör de Physiker Hans-Peter Dürr un Amit Goswami as ok den Chemiker Rolf Froböse.

Penrose hett 2003 gemeensam mit den nedderlannschen Experimentalphysiker Dirk Bouwmeester vörslahn, sien Hypothese vun den Infloot vun de gravitativen Ruumkrümmung up de Superpositschoon vun quantenmechanisch Tostände an Nano-Spegeln to testen.

Utteknungen

• 1971 Dannie-Heineman-Pries för mathematische Physik
• 1972 Fellow vun de Royal Society (FRS)
• 1975 Eddington-Medaille
• 1978 Plenarvördrag up den Internatschonalen Mathematikerkongress in Helsinki (The complex geometry of the natural world)
• 1985 Royal Medal vun de Royal Society
• 1988 Wolf-Pries för Physik
• 1990 Albert-Einstein-Medaille
• 1994 as Knight Bachelor to’n Ridder slahn
• 1998 Liddmaat vun de [National Academy of Sciences]] vun de USA
• 1998 Helmholtz-Medaille vun de Berlin-Brannenborgsche Akademie vun de Wetenschapen
• 2000 Karl-Schwarzschild-Medaille vun de Astronoomsche Sellschop
• 2000 Order of Merit
• 2001 Ehrenliddmaat vun de Royal Irish Academy
• 2004 Amaldi-Medaille
• 2004 De-Morgan-Medaille
• 2006 Dirac Medal vun de University of New South Wales
• 2008 Copley-Medaille
• 2011 Liddmaat vun de American Philosophical Society
• 2018 Clay Award for Dissemination
• 2019 Pomerantschuk-Pries
• 2020 Erasmus Medal
• 2020 Nobelpries för Physik

Böker (Utwahl)

• Tensor Methods in Algebraic Geometry. University of Cambridge 1956. (Dissertatschoon)
• Geometrical Algebras: A New Approach to Invariant Theory. Bedford College, London 1957.
• Techniques of Differential Topology in Relativity, SIAM, Philadelphia 1972.
• mit Wolfgang Rindler: Spinors and Space-Time. Volume 1: Two-Spinor Calculus and Relativistic Fields. Cambridge Monographs on Mathematical Physics. Cambridge University Press, 1987, ISBN 0-521-33707-0.
• The Emperor's New Mind. Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. Oxford University Press, 1989, ISBN 0-14-014534-6.
  • dt. Utgaav: Computerdenken. Des Kaisers neue Kleider oder Die Debatte um Künstliche Intelligenz, Bewusstsein und die Gesetze der Natur. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1991, ISBN 3-8274-1332-X.
• Shadows of the Mind. A Search for the Missing Science of Consciousness. Oxford University Press, 1994, ISBN 0-19-853978-9.
  • dt. Utgaav: Schatten des Geistes. Wege zu einer neuen Physik des Bewusstseins. Spektrum, Heidelberg/Berlin/Oxford 1995, ISBN 3-86025-260-7.
• mit Stephen Hawking: The Nature of Space and Time. Princeton University Press, 1996, ISBN 0-691-03791-4.
  • dt. Utgaav: Raum und Zeit. Rowohlt, Reinbek 1998, ISBN 3-498-02934-7.
  • Hawkings Teil des Buches ist frei erhältlich unter: arxiv:hep-th/9409195
• The Large, the Small and the Human Mind. Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-56330-5.
  • dt. Utgaav: Das Große, das Kleine und der menschliche Geist. Spektrum, Heidelberg/Berlin 2002, ISBN 978-3827402899
• Quantum Computation, Entanglement and State Reduction. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, 356, 1998, S. 1927–1939.
• The Road to Reality. A Complete Guide to the Laws of the Universe. Jonathan Cape, London 2004, ISBN 0-224-04447-8.
  • Düütsch Deelöversetten: Der Weg zur Wirklichkeit: die Teilübersetzung für Einsteiger, Översettersche Anita Ehlers, Bidrääg vun Markus Pössel, Spektrum Akademischer Verlag 2010, ISBN 978-3827423412
• mit Wolfgang Rindler: Spinors and Space-Time. Volume 2: Spinor and Twistor Methods in Space-Time Geometry. Cambridge Monographs on Mathematical Physics. Cambridge University Press, 2008, ISBN 0-521-34786-6.
• Cycles of Time. Bodley Head, 2010, ISBN 978-0-224-08036-1.
  • düütsch: Zyklen der Zeit. Eine neue ungewöhnliche Sicht des Universums. Översett vun Thomas Filk. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-8274-2801-1.
• Collected Works, 6 Bände, Oxford University Press 2011.
• Fashion, Faith, and Fantasy in the New Physics of the Universe, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA 2016, ISBN 978-0-691-11979-3.
• Consciousness and the Universe: Quantum Physics, Evolution, Brain & Mind, Science Publishers, New York, 2010, ISBN 978-1938024306

Weblinks

Roger Penrose. Mehr Biller, Videos oder Audiodateien to’t Thema gifft dat bi Wikimedia Commons.

• DNB-Katalog
• John J. O’Connor, Edmund Frederick Robertson: Roger Penrose In: MacTutor History of Mathematics archive
• Penrose Tilings. Southern Polytechnic State University, 15. August 2011, afropen an’n 16. Januar 2012. 
• Science and the Mind. 12. Mai 1999, afropen an’n 16. Januar 2012 (engelsch, Audio-Vortrag von Roger Penrose zum Orch OR-Modell des Bewusstseins).