Roger Penrose non si è limitato a studiare i buchi neri. Li ha mappati.
Il matematico e relativista britannico trascorse gli anni ’60 a calcolare le caratteristiche fondamentali di questi mostri cosmici. Il suo lavoro è stato così fondamentale che gli è valso il Premio Nobel per la fisica 2020. Non ha vinto da solo. Ha condiviso l’onore con l’astronomo americano Andrea Ghez e l’astronomo tedesco Reinhard Genzel.
Il percorso di Penrose verso l’alto non è stato lineare. Ha conseguito il dottorato di ricerca. in geometria algebrica presso l’Università di Cambridge nel 1957. Dopodiché, rimbalzò di qua e di là. Incarichi temporanei lo portarono alle università in Inghilterra e negli Stati Uniti. Nel 1964 si stabilì al Birkbeck College di Londra come lettore, diventando infine professore di matematica applicata. Nel 1973 si trasferì all’Università di Oxford per ricoprire la cattedra di matematica Rouse-Ball. È stato nominato cavaliere per i suoi servizi alla scienza nel 1994.
La singolarità e la mappa
Nel 1969 Penrose fece qualcosa di straordinario. Lavorando con Stephen Hawking, ha dimostrato che tutta la materia all’interno di un buco nero collassa in una singolarità.
Una singolarità è un punto geometrico nello spazio. Lì la massa viene compressa fino a raggiungere una densità infinita. Il volume scende a zero. È un luogo in cui la fisica come la conosciamo non funziona.
Penrose ha anche sviluppato un modo per mappare le regioni dello spazio-tempo attorno a un buco nero. Lo spazio-tempo è un continuum quadridimensionale. Ha tre dimensioni spaziali e una temporale. Chiamò queste mappe diagrammi di Penrose.
Un diagramma di Penrose permette di visualizzare gli effetti della gravitazione su un’entità che si avvicina a un buco nero.
Questa visualizzazione è fondamentale. Permette agli scienziati di vedere come la gravità distorce il viaggio di qualsiasi cosa vi cada.
Piastrellare e pensare
La curiosità di Penrose non si fermava alla cosmologia. Ha scoperto la piastrellatura Penrose. Questo è un insieme di forme che possono coprire un piano. Il trucco è che non utilizza schemi ripetitivi. È aperiodico. Mette alla prova la nostra comprensione dell’ordine e della simmetria.
Rivolse anche lo sguardo alla mente. Come funziona la coscienza?
Ha sostenuto che la fisica standard non è sufficiente. La meccanica quantistica è necessaria per spiegare la mente cosciente. Lo ha esposto in due libri: The Emperor’s New Mind (1989) e Shadows of the Mind (1994).
Il suo libro del 2004, The Road to Reality, offre un’ampia panoramica di matematica e fisica. È un tentativo di legare tutto insieme.
Cicli di tempo
Penrose non si è fermato qui. Nel 2010 ha pubblicato Cycles of Time: An Extraordinary New View of the Universe. Qui propose la cosmologia ciclica conforme.
Questa teoria non considera il Big Bang un evento isolato. Lo vede come ricorrente all’infinito. L’universo si espande, svanisce e ricomincia.
La Royal Society riconobbe il suo ampio impatto molto prima del Nobel. Gli hanno conferito la Medaglia Copley nel 2008. È uno dei premi scientifici più antichi e prestigiosi al mondo.
Penrose continua a superare i limiti. Dalle piastrelle dei pavimenti ai confini dell’universo, trova schemi dove gli altri vedono
