Wer ist Sir Roger Penrose und warum ist er ein Physik-Superstar?

Sir Roger Penrose ist ein britischer mathematischer Physiker, dessen Beiträge zur Wissenschaft ihm einen britischen Ritterschlag einbrachten.

Sir Roger Penrose
Sir Roger Penrose

Sir Roger Penrose gilt weithin als einer der bedeutendsten mathematischen Physiker unserer Zeit. Seine Arbeiten über die Eigenschaften von Schwarzen Löchern haben zusammen mit denen von Stephen Hawking unser Verständnis der Natur des Universums revolutioniert.

Hier untersuchen wir das Leben von Penrose und beleuchten einige seiner wichtigsten Beiträge zur Wissenschaft.

Wer ist Roger Penrose?

Sir Roger Penrose, ist ein britischer Mathematiker, Physiker und Relativist, der für seine Arbeiten über die grundlegenden Eigenschaften von Schwarzen Löchern in den 1960er Jahren weithin respektiert wird.

Er wurde am 8. August 1931 in Colchester, England, geboren. Sein Vater, Lionel Penrose, war Genetiker und ein führender Experte für geistige Defekte.

Die Interessen seines Vaters gingen über seinen Beruf hinaus und umfassten auch die Geometrie, die er oft mit seinem Sohn teilte.

Sein Bruder, Oliver, ist ebenfalls ein angesehener Physiker und sein anderer Bruder, Jonathan, ist ein Schachgroßmeister.

Penrose immatrikulierte sich und schloss sein Grundstudium am University College in London ab. Während seines Studiums entdeckte Penrose ein Theorem über Kegelschnitte, aus dem einige der grundlegenden Theoreme der projektiven Geometrie als Spezialfälle folgen.

Er promovierte 1957 in algebraischer Geometrie an der University of Cambridge. Danach bekleidete er verschiedene akademische Positionen an verschiedenen prominenten Universitäten in Großbritannien und den Vereinigten Staaten.

„Als Teil seiner Arbeit für seine Promotion entdeckte er einige wichtige Ergebnisse in der Theorie der Matrizen wieder. Von 1964 bis 1966 war er Reader für Angewandte Mathematik am Birkbeck College der University of London, 1966 wurde er zum ordentlichen Professor ernannt.“ – biography.yourdictionary.com.

Seit 1973 ist Penrose emeritierter Rouse Ball Professor für Mathematik an der University of Oxford und emeritierter Fellow des Wadham College, Oxford.

Seine bedeutendsten Beiträge zur Wissenschaft sind seine Arbeiten zur allgemeinen Relativitätstheorie und Kosmologie. Für diese und seine anderen Arbeiten wurde Penrose 1994 für seine Verdienste um die Wissenschaft zum Ritter geschlagen.

Roger hat auch viele Auszeichnungen und Preise während seiner Karriere gewonnen. Zum Beispiel wurde er 1988 mit dem Wolf-Preis für Physik ausgezeichnet, den er mit dem großen Stephen Hawking teilte.

Dieser wurde ihnen für ihre bahnbrechenden Penrose-Hawking-Singularitätstheoreme verliehen.

Zu seinen weiteren Preisen, Auszeichnungen und Ehrungen gehören unter anderem: –

  • Der Adams-Preis der Universität Cambridge und 1971.
  • Der Dannie Heineman-Preis für Physik der American Physical Society.
  • Im Jahr 1972 wurde er in die Royal Society gewählt und 1973 folgte er auf den renommierten Rouse Ball Lehrstuhl für Mathematik an der Universität Oxford.
  • Die Eddington-Medaille der Royal Astronomical Society von 1975
  • Im Jahr 2008 erhielt er die Copley Medal der Royal Society.

Wofür ist Roger Penrose bekannt, und was hat er

Entdecken?

Wie wir bereits angedeutet haben, ist Penrose vor allem für seine Arbeiten über Schwarze Löcher bekannt.

In den 1960er Jahren konnte Penrose in Zusammenarbeit mit Stephen Hawking nachweisen, dass alle Materie innerhalb eines Schwarzen Lochs zu einem einzigen Punkt, auch Singularität genannt, kollabiert. Laut Encyclopedia Britannica ist dies „ein geometrischer Punkt im Raum, an dem die Masse auf unendliche Dichte und null Volumen komprimiert ist.“

Die Masse ist an diesem Punkt des Raums so konzentriert, dass selbst leichte Photonen nicht aus dem Schlund des Schwarzen Lochs entkommen können.

Aus diesem Grund konnten Penrose und Hawking erklären, dass wir zwar ein Schwarzes Loch anhand seiner Auswirkungen auf benachbarte Objekte erkennen können, aber niemals das Innere des Schwarzen Lochs selbst beobachten können.

Penrose war auch in der Lage, eine Möglichkeit zu entwickeln, Regionen der Raumzeit, die ein Schwarzes Loch umgeben, abzubilden. Karten dieser Art werden allgemein als Penrose-Diagramme bezeichnet.

Sie sollen es jemandem ermöglichen, die Auswirkung der Schwerkraft auf eine Entität leicht zu visualisieren, wenn sie sich einem Schwarzen Loch nähern würde. Penrose war auch in der Lage, etwas zu entdecken, das Penrose-Kacheln genannt wird.

Dies ist ein Satz von Formen, die zum Abdecken einer Ebene verwendet werden können, ohne ein sich wiederholendes Muster zu verwenden.

Dank des ersten dieser beiden Bücher wurde Penrose in der Öffentlichkeit weithin bekannt. Es wurde sowohl in Großbritannien als auch in den USA ein Bestseller und gilt weithin als eines der besten Bücher über moderne Wissenschaft, das je geschrieben wurde.

In seinem 2004 erschienenen Buch „The Road to Reality“ gibt er auch einen umfangreichen Überblick über Mathematik und Physik.

Im Jahr 2010 schlug er auch vor, dass der Urknall ein endloses und wiederkehrendes Ereignis in seiner Theorie der konformen zyklischen Kosmologie ist. Er legte seinen Vorschlag in seinem 2010 erschienenen Buch Cycles of Time: An Extraordinary New View of the Universe dar.

„Was Roger Penrose unter den Physikern und Mathematikern seiner Zeit auszeichnete, war die Breite und Tiefe in seiner Arbeit. Einige der Aufsätze, die er schrieb, illustrieren die Aufmerksamkeit, die er seinen intellektuellen Vorfahren, wie Sir Isaac Newton, schenkte. Sein Einfluss auf seine Studenten war tiefgreifend.“ – biography.yourdictionary.com.

Was bedeutet das Penrose-Dreieck?

In den 1950er Jahren entwickelte Penrose zusammen mit seinem Vater das Penrose-Dreieck oder unmögliche Dreieck/Tribar.

Interessanterweise scheinen die optischen Täuschungen zuerst von Oscar Reutersvärd in den 1930er Jahren entwickelt worden zu sein. Er war ein schwedischer Grafiker, der als der „Vater der unmöglichen Figur“ bekannt geworden ist.

Anekdoten zufolge kritzelte Oscar die Form während einer Lateinstunde, als er gerade 18 Jahre alt war.

Die optische Täuschung wurde später unabhängig voneinander von Lionel Penrose (Rogers Vater) und einem jüngeren Sir Roger Penrose entdeckt und popularisiert. Penrose und Penrose veröffentlichten die Illusion im British Journal of Psychology im Jahr 1958.

Warum ist das Penrose-Dreieck unmöglich?

Wie Sie auf dem obigen Bild sehen können, sieht dieses Dreieck oberflächlich betrachtet gut aus, aber irgendetwas stimmt nicht ganz.

Wenn Sie die Form des Dreiecks vom oberen Punkt aus verfolgen, sollten Sie feststellen können, dass sich die linke Seite von Ihnen weg zu erstrecken scheint. Gleichzeitig scheint sich die rechte Seite zu Ihnen hin zu erstrecken. Aber sie scheinen in der gleichen Ebene zu liegen, wenn sie sich treffen und durch die unteren Eckpunkte verbunden sind. Wie ist das möglich?

In der realen Welt ist das natürlich nicht der Fall. Es widerspricht allen etablierten Regeln der Geometrie.

„Das Penrose-Dreieck ist eine unmögliche Figur (oder unmögliches Objekt oder unentscheidbare Figur): Es stellt ein Objekt dar, das unmöglich existieren kann. Es ist unmöglich, dass das unmögliche Dreieck existiert, weil für seine Existenz die Regeln der euklidischen Geometrie verletzt werden müssten.“ – illusionsindex.org.

Wie bei den meisten optischen Täuschungen, den Arbeiten von M. C. Escher zum Beispiel, werden Sie etwas sehen, das möglich erscheint, aber in Wirklichkeit völlig absurd ist.

5 Fakten über Roger Penrose zum Mitnehmen

1. Roger Penrose wurde am 8. August 1931 geboren.

2. Penroses Familie ist ein sehr talentierter Haufen. Sein Vater war ein angesehener Genetiker, sein Bruder ist ein weiterer renommierter Physiker und sein anderer Bruder ist ein Schachgroßmeister.

3. In den 1950er Jahren entdeckten Penrose und sein Vater unabhängig voneinander die optische Täuschung „Impossible tribar“ oder „triangle“. Sie wurde 1958 im British Journal of Psychology veröffentlicht.

4. Penrose arbeitete zusammen mit Stephen Hawking, um einige grundlegende Eigenschaften von Schwarzen Löchern herauszuarbeiten. Für ihre Arbeit wurden die beiden 1988 mit dem Wolf-Preis für Physik ausgezeichnet.

5. Abgesehen davon, dass er ein versierter Mathematiker und Physiker ist, hat Penrose zur Weiterentwicklung von Theorien des Bewusstseins, der Quantenkosmologie, der Entwicklung von künstlicher Intelligenz und anderen Themen beigetragen, die die Natur der Physik, des Wissens und der Realität erforschen.