Roger Penrose n’a pas seulement étudié les trous noirs. Il les a cartographiés.
Le mathématicien et relativiste britannique a passé les années 1960 à calculer les caractéristiques fondamentales de ces monstres cosmiques. Son travail a été si fondamental qu’il lui a valu le prix Nobel de physique 2020. Il ne l’a pas gagné seul. Il a partagé cet honneur avec l’astronome américain Andrea Ghez et l’astronome allemand Reinhard Genzel.
Le chemin de Penrose vers le sommet n’a pas été linéaire. Il a obtenu son doctorat. en géométrie algébrique de l’Université de Cambridge en 1957. Après cela, il a rebondi. Des postes temporaires l’ont conduit dans des universités en Angleterre et aux États-Unis. En 1964, il s’installe au Birkbeck College de Londres en tant que lecteur, pour finalement devenir professeur de mathématiques appliquées. En 1973, il rejoint l’Université d’Oxford pour occuper la chaire de mathématiques Rouse-Ball. Il a été fait chevalier pour ses services rendus à la science en 1994.
La singularité et la carte
En 1969, Penrose fit quelque chose de remarquable. En collaboration avec Stephen Hawking, il a prouvé que toute la matière à l’intérieur d’un trou noir s’effondre en une singularité.
Une singularité est un point géométrique dans l’espace. La masse y est comprimée à une densité infinie. Le volume tombe à zéro. C’est un endroit où la physique telle que nous la connaissons s’effondre.
Penrose a également développé un moyen de cartographier les régions de l’espace-temps autour d’un trou noir. L’espace-temps est un continuum à quatre dimensions. Il a trois dimensions d’espace et une de temps. Il a appelé ces cartes diagrammes de Penrose.
Un diagramme de Penrose permet de visualiser les effets de la gravitation sur une entité s’approchant d’un trou noir.
Cette visualisation est essentielle. Cela permet aux scientifiques de voir comment la gravité déforme le voyage de tout ce qui tombe.
Carrelage et réflexion
La curiosité de Penrose ne s’est pas limitée à la cosmologie. Il a découvert le carrelage Penrose. Il s’agit d’un ensemble de formes pouvant couvrir un plan. L’astuce est qu’il n’utilise aucun motif répétitif. C’est apériodique. Cela remet en question notre compréhension de l’ordre et de la symétrie.
Il tourna également son regard vers l’esprit. Comment fonctionne la conscience ?
Il a fait valoir que la physique standard ne suffit pas. La mécanique quantique est nécessaire pour expliquer l’esprit conscient. Il a exposé cela dans deux livres : The Emperor’s New Mind (1989) et Shadows of the Mind (1994).
Son livre de 2004, The Road to Reality, offre un vaste aperçu des mathématiques et de la physique. C’est une tentative de relier tout cela ensemble.
Cycles de temps
Penrose ne s’est pas arrêté là. En 2010, il a publié Cycles of Time : An Extraordinary New View of the Universe. Ici, il a proposé une cosmologie cyclique conforme.
Cette théorie ne considère pas le Big Bang comme un événement ponctuel. Il le considère comme récurrent sans fin. L’univers s’agrandit, s’efface et recommence.
La Royal Society a reconnu son vaste impact bien avant le Nobel. Ils lui ont décerné la médaille Copley en 2008. Il s’agit de l’une des récompenses scientifiques les plus anciennes et les plus prestigieuses au monde.
Penrose continue de repousser les limites. Du carrelage au bord de l’univers, il trouve des motifs là où d’autres voient
