Roger Penrose

Roger Penrose

SIR Roger Penrose (pronunciació en anglés: /ˈɹɒd͡ʒə ˈpenˌɹoz/; Colchester, 8 d'agost de 1931) és un físic matemàtic britànic i professor emèrit de Matemàtiques de l'Universitat d'Oxford. És reconegut pel seu treball en física matemàtica, en particular per les seues contribucions a la teoria de la relativitat general i a la cosmologia. També ha orientat els seus esforços en l'àmbit de les matemàtiques recreatives i és un polèmic filòsof. Va ser elegit membre de la Royal Society de Londres en 1972. Va ser nomenat Knight Bachelor en 1994.

• Penrose ha fet contribucions a la física matemàtica de la relativitat general i la cosmologia. Ha rebut varis premis i distincions, inclós el Premi Wolf de física de 1988, que va compartir en Stephen Hawking pels teoremes de singularitat de Penrose-Hawking, el Premi Aventis en 1990 i el Premi Nobel de Física en 2020 «pel descobriment de que la formació de forats negres és una predicció sòlida de la teoria general de la relativitat», que va compartir en Reinhard Genzel i Andrea Ghez.

Biografia

• Penrose és fill del científic Lionel Penrose i Margaret Leathes, i germà del físic teòric Oliver Penrose i del ajedrecista Jonathan Penrose. Va nàixer en Colchester, Essex, Anglaterra.

Carrera

En 1955, sent encara un estudiant, Penrose va reinventar l'inversa generalisada (també coneguda com l'inversa Moore-Penrose).

• Penrose va conseguir el seu doctorat en Cambridge en 1958, escrivint una tesis sobre métodos tensors en geometria algebraica baix la supervisió del conegut algebrista i geómetra John A. Todd. En 1965 Penrose va provar la primera teorema de les singularitats, que establix que una singularitat gravitacional es forma inevitablement durant el colapse d'una estrela lo suficientment massiva (procés en el qual un forat negre queda format), i en este treball es va basar després el físic Stephen Hawking per a demostrar el segon Teorema de les singularitats, que establix la incompletitud geodèsica cap al passat de tot espai-temps globalment hiperbòlic en expansió que satisfaça la condició forta d'energia.

Erro al crear miniatura:

Pintura a l'oli d'Urs Schmid (1995) d'una teselació de Penrose.

En 1967, Penrose va inventar la teoria de twistores que mapea objectes geomètrics d'un espai de Minkowski en un espai complex en quatre dimensions en la signatura mètrica (2,2). A pesar del fracàs de l'esperança inicial de que els twistores pogueren dur a una teoria quàntica de la gravetat, els twistores han trobat numeroses aplicacions en la teoria de camps, en el càlcul d'amplitut de dispersió, en la teoria de supercuerdas i en la teoria d'equacions diferencials parcials.

En 1969 conjeturó l'hipòtesis de censura còsmica. Esta propon (de forma informal) que l'univers nos protegix de l'inherent impredictibilidad de les singularitats (com els forats negres) ocultant-els de la vista. Esta forma és coneguda actualment com la hipòtesis dèbil de la censura; en 1979, Penrose va formular una versió més ferma cridada la hipòtesis forta de la censura. En conjunció en la conjectura BKL i problemes en l'estabilitat no llineal, resoldre la conjectura de la censura còsmica és un dels problemes més importants en la teoria de la relativitat. Roger Penrose és conegut pel seu descobriment en 1974 dels teselados de Penrose, que estan formats per dos teselas que solament poden teselar el pla de forma aperiódica. En 1984 es varen trobar patrons similars en l'organisació d'àtoms en cuasicristals. La seua contribució més important pot ser la seua introducció en 1971 de les rets d'espin, que posteriorment varen ser component essencial de la gravetat quàntica de bucles. Penrose va influir en la popularisació dels diagrames conformes comunament coneguts com diagrames de Penrose, que s'han convertit en moneda corrent en la física teòrica. En 2004 Penrose va publicar El camí a la realitat: Una guia completa a les lleis de l'univers, un llibre de 1471 pàgines en l'intenció de proveir una guia general sobre les lleis de la física, i que constituïx un dels millors llibres de divulgació de les últimes décades.

La teoria de la ment de Penrose

• Penrose ha argumentat que deu haver una miqueta de naturalea no computable en les lleis físiques que descriuen l'activitat mental. Este argument té com a base el teorema de la incompletitud de Gödel, que parla de l'impossibilitat d'una demostració formal d'una certa proposició matemàtica, encara que per a l'enteniment humà esta siga de fet verdadera. També en les idees de Stuart Hameroff. Tant Penrose com Hameroff postulen que la ment i el cervell són dos entitats separables. Hameroff, mèdic anestesiste, ho fa a través dels seus estudis sobre els microtúbuls i el citoesquelet celar, especialment en les neurones, mentres que Penrose ho fa des de la teorema de la incompletitud. El model que defén Penrose, junt en Hameroff, tracta d'explicar successos difícils d'entendre a través de les neurociencias convencionals, i per a això es recolza en aspectes revisats de la teoria quàntica (per eixemple, el concepte de coherència), aixina com l'existència d'un fenomen físic, inèdit fins ara, que sembla donar-se en l'interior de les neurones quan la funció d'ona quàntica es colapsa per sí mateixa en una reducció objectiva orquestada. Les seues consideracions a favor dels orgànuls celars mencionats es recolzen en vàries sugerències:

1. Estes entitats existixen en tot tipo de cèles, en lo que hi hauria una explicació per als comportaments complexos de sers simples sense sistema nerviós neuronal, com el paramecio.
2. Degut a que cada neurona conté una cantitat enorme de microtúbuls, el poder de computació del cervell s'incrementaria en un factor de 10¹³.
3. Dins del microtúbul podria existir un estat especialment ordenat de l'aigua, cridat aigua «vicinal», que podria ajudar a mantindre l'estat de coherència quàntica buscat.

1. L'acció dels anestésicos generals podria interferir en l'activitat microtubular, hipòtesis recolzada pel fet de que estos anestésicos també actuen sobre sers simples. Eixemple: amebas o paramecios.

• Penrose sugerix que cap màquina de computació podrà ser tan inteligent com un ser humà, ya que els sistemes formals algorítmics (o siga, els sistemes d'instruccions secuenciades sobre els quals estan construïdes les computadores) mai els otorgaran la capacitat de comprendre i trobar veritats que els sers humans posseïxen.Pel seu rigurosidad llògica i la seua fundamentación matemàtica, esta postura s'ha consolidat en la filosofia de la ment com l'argument més utilisat i replicat per a impugnar la possibilitat d'alcançar una inteligència artificial forta, la qual siga capaç d'igualar o superar a la ment humana.

La teoria dels eones de Penrose

Erro al crear miniatura:

Roger Penrose explicant la seua teoria en l'Universitat de Santiago de Compostela, a on va arreplegar el premi Fonseca.

Esta teoria es coneix com cosmologia cíclica conforme. Des de 2005 Penrose ha estat treballant en un nou esquema cosmològic cíclico pero consistent en l'expansió accelerada del Univers, en la que esta seria deguda als efectes repulsivos (a gran escala) del camp gravitatorio descrit per mig de les equacions del camp d'Einstein en una constant cosmològica positiva.

Interpretació de Penrose de la mecànica quàntica

AP

Un atre camp d'interés per a Penrose ha segut el problema de la mida de la mecànica quàntica, que ell vincula a una teoria de la gravetat quàntica. Per a Penrose una futura teoria de la gravetat quàntica en descriure cuánticamente l'espai-temps comportaria un ingredient nou que podria resoldre el problema de la mida. Per a Penrose l'incertitut que provoquen els efectes quàntics en la curvatura de l'espai-temps seria un factor que pot dur a un colapse objectiu de la funció d'ona i ha oferit una interpretació especulativa de com seria açò possible coneguda com interpretació de Penrose de la mecànica quàntica.

Premi Nobel

En 2020, Penrose va ser guardonat en la mitat del Premi Nobel de Física pel descobriment de que la formació de forats negres és una predicció sòlida de la teoria general de la relativitat, l'atra mitat va ser compartida entre Reinhard Genzel i Andrea M. Ghez.

Influencer i divulgador

• Penrose als seus 95 anys és actualment un influencer i divulgador científic en diferents plataformes, usa un llenguage ben articulat, pragmàtic i simple per a explicar fenomens complexos que permeten la fàcil comprensió a l'espectador promig.

Llibres

• Penrose, Roger (1989). La nova ment de l'emperador. Mondadori, 1989, ISBN 84-397-1786-5.
• Penrose, Roger (1996). Les ombres de la ment: cap a una comprensió científica de la consciència. Editorial Crítica, 1996, ISBN 84-7423-771-8.
• Penrose, Roger (2004). Pròlec de Einstein 1905: un any miraculós. Planeta, 2004, ISBN 84-8432-215-7.
• Penrose, Roger (2006). El camí a la realitat: Una guia completa a les lleis de l'univers. Editorial Debat, 2006, ISBN 84-8306-681-5.
• Penrose, Roger (2011). Cicles del temps. Editorial Debat, 2010, ISBN 978-84-8306-922-6. Debolsillo, 2011, ISBN 978-84-9989-199-6.
• Penrose, Roger (2017). Moda, fe i fantasia en la nova física de l'univers. Editorial Debat, 2017, ISBN 978-84-9992-789-3.

Com coautor

• Penrose, Roger & Hawking, Stephen (1995). Qüestions quàntiques i cosmològiques. Aliança Editorial, 1995, ISBN 84-206-2756-9.
• Hawking, Stephen & Penrose, Roger (1996). La naturalea de l'espai i el temps. Editorial Debat, 1996, ISBN 84-8306-032-9.
• Penrose, Roger; Shimony, Abner; Cartwright, Nancy; Hawking, Stephen & Longair, Malcolm (1999). gran, lo chicotet i la ment humana. Cambridge University Press, 1999. ISBN 84-8323-047-X.

Texts acadèmics

• Penrose, Roger (1972). Techniques of Differential Topology in Relativity, Society for Industrial & Applied Mathematics. 1972, ISBN 0-89871-005-7.
• Penrose, Roger & Rindler, Wolfgang (1987). Spinors and Space-Clave: Volume 1, Two-Spinor Calculus and Relativistic Fields. Cambridge University Press, 1987, ISBN 0-521-33707-0.
• Penrose, Roger & Rindler, Wolfgang (1988). Spinors and Space-Clave: Volume 2, Spinor and Twistor Methods in Space-Clave Geometry. Cambridge University Press, 1988, ISBN 0-521-34786-6.

Enllaços externs

Commons

• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Roger Penrose.* quàntum geometry; text d'una conferència de principis dels 70 en que Roger Penrose presenta els conceptes sobre rets d'espin i les seues aplicacions –en anglés–.
• Recensió a «El camí a la realitat» –en castellà–.