羅杰·彭洛斯(Roger Penrose)又譯羅杰·彭洛斯,1931年8月8日出生在英國埃塞克斯郡州的一個醫生家庭,英國著名數學物理學家,牛津大學數學學院教授,倫敦皇家自然知識促進學會會員。
羅杰·彭洛斯于1952年獲得倫敦大學學院數學一等學位,1957年畢業于英國劍橋大學,被授予劍橋大學博士學位,他研究的黑洞奇點理論、彭洛斯鑲嵌理論以及80年代后期深耕人類意識的物理本質研究等方面對自然界和人類智能的理解提供了重要的啟示和突破。
羅杰.彭洛斯曾多次獲獎,包括阿爾伯特.愛因斯坦獎、章德·摩根獎章等,2020年10月6日,瑞典皇家科學院常任秘書戈蘭·漢松宣布,將2020年諾貝爾物理學獎授予羅杰·彭洛斯,因為其發現黑洞的形成是對廣義相對論的有力預測,以表彰他對廣義相對論和宇宙學的基礎貢獻。
人物經歷
早期經歷
1939年,為了躲避第二次世界大戰的威脅,羅杰·彭洛斯和他的家人一起搬到了美洲生活,第二次世界大戰結束以后,羅杰·彭洛斯一家回到英國,他父親受聘為倫敦大學人類遺傳學教授,羅杰·彭洛斯則進入了倫敦大學附屬中學學習。
倫敦大學學院畢業后,羅杰·彭洛斯隨后前往劍橋大學攻讀博士學位,1957年羅杰.彭洛斯被授予劍橋大學博士學位。
工作研究經歷
1964年在美國奧斯汀的德克薩斯大學工作時,羅杰·彭洛斯開始提出一種觀點,他在牛津大學工作時,繼續發展了這一觀點——即應用扭量理論來研究量子引力。他認為四維時空可以完美應用復幾何理論,因此有其幾何獨特性。因此,他認為弦論引入額外維來研究物理是對這一獨特性的忽視。
1965年,羅杰·彭洛斯以著名論文《引力塌和時空奇點》為代表的一系列論文,和著名數學物理學家斯蒂芬.霍金的工作一起創立了現代宇宙論的數學結構理論。
1972年,羅杰·彭洛斯被選為倫敦皇家學會會員。
1974年,羅杰·彭洛斯發現彭洛斯鋪磚法,能以兩種磚片非周期性地鋪滿整個平面。
2020年10月6日,因為羅杰·彭洛斯發現黑洞的形成是對廣義相對論的有力預測,獲得了2020年諾貝爾物理學獎。
家庭成員
羅杰·彭洛斯出生于英國埃塞克斯郡州的一個醫生家庭,是英國知名的遺傳學專家理昂內·彭洛斯(Lionel S. Penrose)與知識精英瑪格麗特·雷瑟斯(Margaret Leathes)的兒子,為數學家奧利佛·彭洛斯(Oliver Penrose)與西洋棋大師強納森·彭洛斯(Jonathan Penrose)的兄弟。
主要成就
彭洛斯與司徒華·漢莫洛夫(Stuart Hameroff)建構了一項理論,其中人類意識是微觀(microtubule)中量子引力效應的結果。但是Max Tegmark在《物理評論E》(Physical Review E)中撰文提出在微導管中神經元激發與釋放訊號的時間尺度是以至少10,000,000,000倍的因子慢于量子脫散時間。
黑洞與奇點
阿爾伯特·愛因斯坦去世10年后的1965年,羅杰·彭洛斯用巧妙的數學方法論證了黑洞可以形成,并對其進行了詳細描述:在黑洞的核心隱藏著一個奇點,它的時空曲率無窮大,密度也趨于無限大。一旦物質開始坍縮,就沒有什么能阻止坍縮的繼續,所有物質只能沿一個方向走向奇點。這是一條通往時間盡頭的“單行道”。 用幾何的語言來說,這是幾何上的奇點。而在普通人看來,這是毀滅之點,因為越是靠近這個點,引力產生的拉扯力越大,最終歸于毀滅。從物理學的角度來看,在這個點上,所有的物理學定律不再適用。斯蒂芬·霍金后來與彭洛斯一道將奇點的存在性證明推廣到更加一般的情況,包括早期宇宙。
1969年,彭洛斯宣稱黑洞事實上也并不是和周圍的空間完全隔離的,如果一個粒子接近黑洞,它將分裂為兩個粒子,其中一個被卷入黑洞,另一個則可以逃離出來,轉化為一些圍繞黑洞旋轉的能量。
彭洛斯鑲嵌
1974年,羅杰·彭洛斯提出了一種創新性的想法,名叫"鋪磚法",意思是用一種規則的圖形,在適當的重復鋪排下,能夠填滿任意的整個空間,數學家們知道可以用三角形、正方形和正六邊形經過適當的重復,填滿給定空間的全部范圍(例如用正六邊形構成一個蜂巢),然而將三個正五邊形的三個邊放在一起時,就必然會留下一個缺口,研究晶體的科學家們都知道幾乎沒有呈五重對稱的晶體結構,羅杰·彭洛斯發明了一種新的鋪砌方法,他首先將兩個菱形組合成一個規則的平行四邊形,然后將平行四邊形的對角線按照黃金比率進行分割,這樣菱形思維都沒有被原樣重復,改造之后整個平面能夠被填滿,這種鋪砌幾乎能夠達到完美的五重對稱。
意識和人工智能
20世紀80年代末,羅杰·彭洛斯進入了一個完全不同的研究領域——關于人類意識的物理本質,1989年,彭洛斯出版了一本書,名叫《皇帝的新腦》,他在書中聲稱,人工智慧學者們的觀點從根本上來說是錯誤的, 他指出庫爾特·卡塞雷斯早就證明不可能存在"一個完備的公理系統能夠通過數學法則推演出所有的數學真理",這就是說,理解數學真理的過程本身就涉及許多超越數學系統的自身限度,彭洛斯認為大腦總是能夠把數學真理看成一個適當的整體,而不是簡單地應用一系列運算法則得出一個最終的結論。
彭洛斯的觀點像是古希臘大哲學家柏拉圖的思想的現代回響,盡管現代許多人們都認為可以通過數學來抽象化或理想化地表征現實世界,然而柏拉圖早就指出,我們知覺到現實是不完美的,現實不過是對完美數學真理的扭曲反應,和柏拉圖一樣,彭洛斯認為人類之所以能夠知覺到數學真理,是因為人類大腦的真正結構正好反映了這種真理。
人才培養
參考資料:
獲得榮譽
參考資料:
社會活動
2021年11月6日,羅杰·彭洛斯登上2021年騰訊WE大會舞臺。
主要作品
社會職務
社會評價
? ?“彭洛斯的執著于尋找靈巧實驗來驗證新理論是唯一道路,物理學將從它的死亡時刻獲得自由。”——康斯坦丁·卡卡斯(Konstantin Kakaes),《華爾街》雜志。
?“站在吵架旁邊,批評基礎物理學的核心教條,彭洛斯正在扮演著阿爾伯特·愛因斯坦的角色,他迫使量子理論家們防御并磨煉他們的思想,而弗瑞德·弗雷德·霍伊爾(Fred Hoyle)先生執著挑戰大爆炸理論家以重塑他們的思想。這是一位極其重要的角色,而彭洛斯可能長期在踐行之。”——馬庫斯·喬恩(Marcus Chown),《時代高等教育》。
? ?“一種極為原創、多產的富有思想的研究,破解對宇宙極小極大尺度上的當代最時尚的企圖。”——馬瑞歐·李維歐(Mario Livio),《科學》期刊。
個人生活
羅杰·彭洛斯是家庭的第二個孩子,他的家庭包括父親萊昂內爾·夏普爾斯·彭羅斯(Lionel Sharples Penrose)和母親瑪格麗特·利斯(Margaret Leathes)和另外三名子女,哥哥喬納森·彭羅斯(Jonathan Penrose)、弟弟奧利弗·彭羅斯(Oliver Penrose)、妹妹雪莉·維多利亞·霍奇森(Shirley Victoria Hodgson)。羅杰·彭洛斯的父親是一位著名的精神病學家和醫學遺傳學家,曾任安大略醫院的精神病學研究主任,他在智力障礙的遺傳學方面進行了開創性的工作,母親是一名醫生,哥哥奧利弗是一位著名的理論物理學家,弟弟喬納森是一位心理學家和國際象棋特級大師,妹妹雪莉是一名遺傳學家。
由于羅杰·彭洛斯的父親對數學,尤其是幾何學非常感興趣。他的母親也對這個主題非常感興趣。 在他們的共同影響下,羅杰也對數學產生了濃厚的興趣。
羅杰·彭洛斯有兩任妻子,現任凡妮莎·托馬斯(Vanessa Thomas)和前任瓊·伊莎貝爾·韋奇(Joan Isabel Wedge)。1959年,羅杰·彭羅斯與瓊·伊莎貝爾·韋奇結婚,育有三個兒子。他與科克索普學校學術發展主任凡妮莎·托馬斯再婚,并育有一子。
參考資料 >
羅杰·彭洛斯和他的顯赫家族-文摘報-光明網.光明網.2023-09-03
宇宙新物理學中的時尚、信仰和幻想.科學網.2023-09-03
2020年諾貝爾物理學獎頒布.今日頭條.2023-09-02
UCL alumnus Professor Sir Roger Penrose awarded Nobel Prize.ucl.2024-04-17
Roger Penrose.mathgenealogy.org.2024-04-20
Roger Penrose y su paso por el Cinvestav.墨西哥國立理工大學.2024-04-18
Roger Penrose awarded the Copley Medal.www.maths.ox.ac.uk.2024-04-18
Professor Sir Roger Penrose.www.york.ac.uk.2024-04-18
LIVESTREAM Einstein’s Gift: Gravitational Waves and Black Holes.www.events.unsw.edu.au.2024-04-18
深圳:兩位諾貝爾獎獲得者登上2021年騰訊WE大會舞臺.今日頭條.2021-11-07
GRG Society History.www.isgrg.org.2024-04-17
APS Member History. 美國哲學學會.2024-04-17
國際哲學與科學交叉學科研究進展評述.國家發展門戶網.2024-04-17
Roger Penrose Biography.The Famous People .2024-04-19