Пенроуз, Роджер

Шаблон:Учёный Сэр Ро́джер Пенро́уз (; род. 8 августа 1931, Колчестер, Англия) — британский и , работающий в различных областях математики, общей теории относительности и квантовой теории; автор теории твисторов.

Доктор философии (1957), возглавляет кафедру математики Оксфордского университета. Член Лондонского королевского общества (1972)Roger Penrose , иностранный член Национальной академии наук США (1998) и Американского философского общества (2011).

Среди наград — премия Вольфа (1988, совместно со Стивеном Хокингом), медаль Копли (2008) и Нобелевская премия по физике (2020) «за открытие того, что образование чёрных дыр с необходимостью следует из общей теории относительности». Рыцарь-бакалавр (1994).

Биография

По отцовской линии его дед был профессиональным художником, а бабушка происходила из зажиточной квакерской семьи банкиров. По материнской линии, бабушка — урождённая Сара Мера Натансон (в замужестве Соня Мэри Лидз, 1871—1964) — была пианисткой, происходила из занятой в лесоторговле еврейской купеческой семьи и жила в Санкт-Петербурге в доме № 11 по Фурштатской улицеМлечный путь № 2, 2013 (5): В доме купца Натансона в Санкт-Петербурге располагается консульство США.Справочная книга о лицах С.-Петербургского купечества на 1894 год : Купец I гильдии Меер Натансон указан австрийским подданным. до тех пор, пока, разорвав отношения с отцом — купцом первой гильдии Меером НатансономАдресная и справочная книга «Весь Петербург» на 1894 год : Меер Натансон, купец I гильдии, Фурштадтская, 11; оптовая торговля лесом.Рѣшенія Гражданскаго кассаціоннаго департамента Правительствующаго Сената : Прошение поверенных купцов Павла Фридланда и Меера Натансона о договоре о лесе на сруб в Экиманской даче., не покинула Россию в 1896 году после знакомства в Швейцарии с англичанином (1864—1956), профессором физиологии, членом Королевского общества, в будущем его дедомКазанович М., Андреева О. Рыцарь физики // Русский репортёр. — 2011. — 188. — № 10. — URL: http://rusrep.ru/article/2011/03/16/physics/ http://expert.ru/russian_reporter/2011/10/ryitsar-fiziki/ (дата обращения: 31.03.2011) . В 1909 году они поселились в Канаде, где Дж. Лидз получил место профессора клинической биохимии Университета Торонто, а его жена была активна в местном движении суфражисток и публиковала буклеты на эту тему.

Родители — (1898—1972) и Маргарет Лидз (, 1901—1989) — имели медицинское образование, мать была врачом, отец — психиатром и медицинским генетиком, членом Королевского общества. Пенроуз родился во время их пребывания в Колчестере, где его отец принимал участие в исследовательском проекте. Братья — математик и физик  и психолог и шахматист Джонатан Пенроуз, сестра — онкогенетик Ширли Ходжсон.

В 1939 году семья переехала в США, а затем в Канаду — в город Лондон в провинции Онтарио, где Роджер посещал школу. В это же время у него начал формироваться интерес к математике. Источником этого интереса было увлечение ею отца и матери (особенно геометрией). Это обстоятельство повлияло прежде всего и на Оливера, который успевал в математике и физике лучше своих сверстников.

После окончания войны в 1945 году семья Пенроузов возвратилась в Англию и поселилась в Лондоне. Роджер посещал , где его отец занимал должность профессора генетики человека. Интерес будущего учёного к математике становился всё сильнее, и к окончанию школы ему пришлось выбирать между специализацией в биологии и химии (чтобы затем получить медицинское образование и продолжить семейную традицию) и специализацией в физике, химии и математикеGarcia-Prada O. Interview with Sir Roger Penrose // European Mathematical Society Newsletter. — 2000. — 38. — pp. 17—21.. Пенроуз выбрал последнее, чем изрядно огорчил родителей.

После получения почётной (с отличием) степени бакалавра математики в Университетском колледже Роджер, следуя примеру Оливера, поступил в Кембриджский университет (в колледже Святого Иоанна), решив, в отличие от брата, занявшегося физикой, специализироваться в чистой математике и начал исследования по алгебраической геометрии под руководством Вильяма Ходжа. С последним он проработал только год, так как тот решил, что проблемы, которыми интересуется Пенроуз, лежали вне области его собственных интересов. В последующие два года руководителем Пенроуза был .

Пенроуз отмечает особое влияние некоторых курсов:

Помню, как я посещал три курса, ни один из которых не имел никакого отношения к тем исследованиям, которыми я собирался заниматься в дальнейшем. Одним из них был захватывающий курс по общей теории относительности Германа Бонди; у Бонди был замечательный стиль чтения лекций, как бы одухотворявший предмет обсуждения. Другим — курс по квантовой механике Поля Дирака, прекрасный в совершенно ином отношении; он был просто идеальным собранием лекций, они казались мне крайне вдохновляющими. А третьим, оказавшим большое влияние позже, хотя в то время я и не подозревал, что так произойдёт, — был курс по математической логике Стина. Я узнал о машинах Тьюринга и теореме Гёделя и, думаю, именно в то время у меня сформировались представления, которым я верен до сих пор, — что в ментальных явлениях, в особенности в нашем понимании математики, существует что-то, чего нельзя охватить каким бы то ни было вычислением. Это воззрение засело во мне с того периода.

В 1957 году в кембриджском колледже Святого Иоанна получил степень доктора философии, защитив диссертацию по основным методам алгебраической геометрии. К этому времени его уже увлекла физика. Особенно повлиял в данном отношении на него известный физик и друг его брата Деннис Сиама.

1956—1957 академический год читал лекции по чистой математике в , а затем получил позицию исследователя в родном колледже в Кембридже, где провёл три года. Тогда же (в 1959 году) он женился на Джоан Изабель Ведж ().

Получив ещё до окончания учёбы грант НАТО, уехал в США на 1959—1961 годы и работал в Принстонском и Сиракузском университетах. В 1961—1963 годы занимал должность научного сотрудника в Королевском колледже в Лондоне; в 1963—1964 годах — приглашённого адъюнкт-профессора в Техасском университете в Остине.

В 1964 году был назначен лектором в Биркбекском колледже в Лондоне, а двумя годами позднее — профессором прикладной математики там же.

В 1973 году занял кресло Роузболловского профессора математики в Оксфордском университете и удерживал его до 1998 года, оставшись эмеритом на той же должности и занимающий её по настоящее время. В том же 1998 году он был назначен профессором геометрии в Грешем-колледже в Лондоне (до 2001 года).

В 1992 году подписал «Предупреждение человечеству». В октябре 2012 года Роджер Пенроуз посетил Киев и прочитал две лекции в Киевском университете и КПИ. В 2013 году Роджер Пенроуз с 26 марта по 6 апреля находился в России: в Санкт-Петербурге и Москве. 27 марта 2013 года Роджер Пенроуз прочитал лекцию «Why New Physics is needed to Understand the Conscious Mind» на факультете свободных искусств и наук СПбГУ. 1 апреля 2013 года посетил Москву по приглашению МГТУ им. Баумана и ООО «НИИ Гиперкомплексных систем в геометрии и физике», где провёл семинары, а также в рамках лекций фонда «Династия» прочитал лекцию в Политехническом музее.

Научные достижения

Файл:RogerPenroseTileTAMU2010.jpg

Роджер Пенроуз стоит на полу, покрытом мозаикой Пенроуза

Файл:Roger Penrose 9524.JPG

Роджер Пенроуз в январе 2011 года

В 1955 году, будучи студентом, Пенроуз переизобрел псевдообращение (известное также как обращение Мура — Пенроуза).

В 1965 году в Кембридже Пенроуз показал, что сингулярности, подобные существующим в чёрных дырах, могут быть сформированы в процессе гравитационного коллапса умирающих больших звёзд.

В 1967 году разработал теорию твисторов, которая основана на отображении Пенроуза, отображающем геометрические объекты пространства Минковского на четырёхмерное комплексное векторное пространство твисторов. В 1969 году он выдвинул гипотезу «космической цензуры» (). Она состоит в том, что свойства самой Вселенной не допускают наблюдения свойственной сингулярностям (например, в чёрных дырах) непредсказуемости, закрывая формирующиеся сингулярности горизонтами событий. Данная форма сейчас известна как гипотеза слабой цензуры (). В 1979 году Пенроуз выдвигает гипотезу сильной цензуры ().

В 1974 году Роджер Пенроуз приобретает широкую известность как изобретатель мозаики Пенроуза, позволяющей с помощью всего лишь двух плиток весьма простой формы замостить бесконечную плоскость непериодическим узором. В 1984 году подобные структуры были найдены в расположении атомов квазикристаллов.

Самым важным научным вкладом Пенроуза можно считать изобретение спиновых сетей (1971 год), которые затем были активно использованы для описания геометрии пространства-времени в петлевой квантовой гравитации.

В 1989 году выпущена его книга «Новый ум короля» (), в которой автор излагает свои мысли про квантовое сознание и теорию так называемого сильного искусственного интеллекта, обосновывая несостоятельность воплощения в жизнь такой формы искусственного интеллекта.

В 1990-х годах совместно со Стюартом Хамероффом разработал теорию квантового нейрокомпьютинга Хамероффа — Пенроуза на основе «Orch OR» модели сознания. Согласно этой теории, активность мозга рассматривается как существенно квантовый процесс. При этом за счёт эффектов квантовой гравитации происходит процесс непрерывной «объективной редукции» ( — OR) волновой функции частей мозга, что вызывается расхождением квантовых состояний пространства-времени до предела, после которого они редуцируются. Процесс редукции описывается как «дирижированный» ( — Orch) выбор соответствующего состояния (термин orchestrated применяется авторами, так как они считают, что коллапс макроскопического перепутанного состояния в микротрубочках клеточных органелл в некоторой мере управляется — дирижируется — мембранными белками).

В 2004 году выпустил книгу Путь к реальности () с изложением собственных взглядов на законы Вселенной, 1099 страниц, содержащих обширные комментарии к законам физики.

В 2005 году в июньском номере журнала Discover обрисовал собственную интерпретацию квантовой механики.

Награды и отличия

Является почётным профессором многих зарубежных университетов и академий. Член (fellow) Международного общества общей теории относительности и гравитации (2010).

В 1994 году за заслуги в развитии науки ему был присвоен рыцарский титул.

• Премия Адамса () (1966)
• Премия Дэнни Хайнемана в области математической физики (1971)
• Медаль Эддингтона (1975, совместно со Стивеном Хокингом)
• Королевская медаль (1985)
• Премия Вольфа по физике (1988, совместно с Хокингом)
• Медаль Дирака (1989)
• Мессенджеровские лекции (1990)
• Медаль Альберта Эйнштейна (1990)
• (1990)
• (1991)
• Эйлеровская лекция (1994)
• (1997-2000)
• Медаль Гельмгольца (1998)
• Медаль Карла Шварцшильда (2000)
• Премия Марселя Гроссмана (2000)
• Гиббсовская лекция (2000)
• Орден Заслуг (2000)
• Шрёдингеровская лекция (Имперский колледж Лондона) (2001)
• Медаль де Моргана (2004)
• (2004)
• Dirac Medal for the Advancement of Theoretical Physics (2006)
• Медаль Копли (2008)
• Премия Фонсеки (2011)
• Эрнстовская лекция (2012)
• Мемориальная лекция Соломона Лефшеца (2015)
• The Clay Award for Dissemination of Mathematical Knowledge (2018)
• Премия имени И. Я. Померанчука (2019)
• (2020)
• Нобелевская премия по физике (2020)

Библиография

Отдельные издания:

В соавторстве:

Предисловия к книгам других авторов:

Ссылки

• Игры, в которые играет Пенроуз (Часть 1)
• Игры, в которые играет Пенроуз (Часть 2)
• Теория противоречивости бытия
• Роджер Пенроуз: «Это — культурная революция сверху!»
• Рыцарь физики