Роджер Пенроуз не просто изучал черные дыры. Он составил их карту.
Британский математик и специалист по теории относительности в 1960-х годах вычислял основные характеристики этих космических чудовищ. Его работа была настолько фундаментальной, что принесла ему Нобелевскую премию по физике 2020 года. Он получил ее не один. Он разделил эту честь с американским астрономом Эндрю Гез и немецким астрономом Райнхардом Гензелем.
Путь Пенроуза на вершину не был линейным. В 1957 году он получил степень доктора философии по алгебраической геометрии в Кембриджском университете. После этого он часто менял места работы. Временные должности привели его в университеты Англии и США. К 1964 году он обосновался в Колледже Биркбек в Лондоне в должности читателя (преподавателя), а впоследствии стал профессором прикладной математики. В 1973 году он перешел в Оксфордский университет, где занял должность профессора математики имени Раус-Болла. В 1994 году он был посвящен в рыцари за заслуги перед наукой.
Сингулярность и карта
В 1969 году Пенроуз совершил нечто примечательное. Работая со Стивеном Хокингом, он доказал, что вся материя внутри черной дыры коллапсирует в сингулярность.
Сингулярность — это геометрическая точка в пространстве. Масса сжимается там до бесконечной плотности. Объем падает до нуля. Это место, где физика в том виде, в каком мы ее знаем, перестает работать.
Пенроуз также разработал способ картирования областей пространства-времени вокруг черной дыры. Пространство-время — это четырехмерный континуум. Оно имеет три пространственных измерения и одно временное. Он назвал эти карты диаграммами Пенроуза.
Диаграмма Пенроуза позволяет визуализировать эффекты гравитации на объект, приближающийся к черной дыре.
Эта визуализация имеет ключевое значение. Она позволяет ученым видеть, как гравитация искривляет путь любого падающего объекта.
Плитка и мышление
Любознательность Пенроуза не ограничилась космологией. Он открыл плитку Пенроуза. Это набор фигур, которыми можно замостить плоскость. Особенность в том, что она не использует повторяющихся узоров. Она непериодична. Она бросает вызов нашему пониманию порядка и симметрии.
Он также обратил свой взгляд на разум. Как работает сознание?
Он утверждал, что стандартной физики недостаточно. Для объяснения сознательного ума необходима квантовая механика. Он изложил эту идею в двух книгах: «Новый ум императора» (1989) и «Тени разума» (1994).
Его книга 2004 года «Путь к реальности» предлагает масштабный обзор математики и физики. Это попытка объединить все воедино.
Циклы времени
На этом Пенроуз не остановился. В 2010 году он опубликовал книгу «Циклы времени: необычно новый взгляд на Вселенную». Здесь он предложил конформную циклическую космологию.
Эта теория рассматривает Большой взрыв не как единичное событие. Она видит в нем бесконечно повторяющийся процесс. Вселенная расширяется, угасает и начинается заново.
Королевское общество признало его широкое влияние задолго до Нобелевской премии. В 2008 году оно наградило его медалью Копли. Это одна из старейших и самых престижных научных наград в мире.
Пенроуз продолжает расширять границы. От укладки плитки на полу до края Вселенной, он находит закономерности там, где другие видят
