罗杰·潘洛斯

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罗杰·潘洛斯(SirRoger Penrose,1931年8月8日诞生),英国数学物理学家,牛津大学数学系W. W. Rouse Ball名誉教授,是科学家理昂内·彭罗斯(Lionel S. Penrose)与玛格丽特·雷瑟斯(Margaret Leathes)的儿子,为数学家奥利佛·彭罗斯(Oliver Penrose)与西洋棋大师强纳森·彭罗斯(Jonathan Penrose)的兄弟。他在数学物理方面的作业具有高度评价,特别是对广义相对论与世界学方面的奉献,他也是文娱数学家与具争议性的哲学家。其代表作品有《通往实际之路:世界规律扶引》等。

职业生涯

潘洛斯阶梯于1955年,当他仍是学生之时,彭罗斯从头创造晰广义逆矩阵(又称作摩尔—彭若斯广义逆(Moore-Penrose inverse)。拜见罗杰·彭罗斯 "A Generalized Inverse for Matrices." Proc. Cambridge Phil. Soc. 51, 406-413, 1955。

于1958年的剑桥大学,彭罗斯在闻名代数学家与几许学家约翰·陶德(John A. Todd)辅导下取得博士学位;其博士论文标题为《代数几许学中的张量办法》(Tensor methods in algebraic geometry)。于1965年的剑桥大学,彭罗斯与物理学家史蒂芬·霍金证明晰奇点(例如黑洞)能够从破坏中的巨星体的重力坍缩现象中构成。

于1967年,彭罗斯创造晰扭量理论,将闵可夫斯基空间中的几许物体映射到4维复数空间,此空间度规标志为(2,2)。于1969年,他推测出世界检查假定(cosmic censorship hypothesis)。这项提案(适当非正式地)指出了世界阻挠咱们了解奇点(例如黑洞)内禀的不行猜想性,以其被讳饰在咱们视野之外。这个方式现在称作弱检查原理(weak censorship hypothesis);于1979年,彭罗斯建构了更强的方式,称作强检查原理(strong censorship hypothesis)。加上BKL猜想与非线性安稳性问题,使得检查猜想成为广义相对论中最重要的未决问题之一。

罗杰·彭罗斯以其于1974年发现彭罗斯铺砖法著称,能以两种砖片非周期性地铺满整个平面。于1984年,相似特征被发现在类晶体中的原子摆放。他最重要的奉献可能是他在1971年创造晰自旋网络,此后在圈量子引力论中成为构成时空几许的根底。他在推行通称为彭罗斯图的因果图颇具影响力。

于2004年,彭罗斯宣布了《通往实际之路:世界规律扶引》(The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe),是一本1,099页的书本,方针在于对物理规律给予翔实的辅导。

彭罗斯证明晰,在大质量天体塌缩成黑洞的进程中,必定存在一个点,一切的塌缩物质在这个点之后不再存在途径。用几许的言语来说,这是几许上的奇点。而在一般的人看来,这是消灭之点,由于越是接近这个点,引力发生的拉扯力越大,终究归于消灭。从物理学的视点来看,在这个点上,一切的物理学规律不再适用。霍金后来与彭罗斯一道将奇点的存在性证明推行到愈加一般的状况,包含前期世界。

奇点的存在一直是物理学中的一个难题。好在咱们这些在黑洞外部的人不用忧虑,由于咱们看不到它们,它们总是被所谓的视界包围起来。视界很像咱们在大海上看到的一个圆,也便是地平线,在这个圆之外咱们什么也看不到。1969年,彭罗斯提出了闻名的世界监督原理,该原理确保任何时空奇点都会被视界包围起来。直到今日,这个猜想仍是引力理论中的一个难题。

物理认识

彭罗斯写了具争议性的书本,内容关于根本物理学与人类认识间的相关。在《皇帝新脑》(The Emperor's New Mind)(1989年),他辩称呼已知的物理学定理并不构成完好的系统;而人类认识是无法被解说的,需求一个新的物理理论(他称为正确量子引力理论(correct quantum gravity, CQG) )被创造出来才干达到。

彭罗斯关于人类考虑进程的观念并未被科学社群广泛承受。

彭罗斯与司徒华·汉莫洛夫(Stuart Hameroff)建构了一项理论,其间人类认识是微管(microtubule)中量子引力效应的成果。可是Max Tegmark在《物理谈论E》(Physical Review E)中撰文提出在微导管中神经元激起与开释信号的时刻尺度是以至少10,000,000,000倍的因子慢于量子脱散时刻。

人物作品

罗杰·彭罗斯, Techniques of Differential Topology in Relativity, Society for Industrial & Applied Mathematics, 1972, ISBN 0898710057 (rare)

罗杰·彭罗斯 and Wolfgang Rindler, Spinors and Space-Time: Volume 1, Two-Spinor Calculus and Relativistic Fields, Cambridge University Press, 1987 (reprint), ISBN 0521337070 (paperback)

罗杰·彭罗斯 and Wolfgang Rindler, Spinors and Space-Time: Volume 2, Spinor and Twistor Methods in Space-Time Geometry, Cambridge University Press, 1988 (reprint), ISBN 0521347866 (paperback)

罗杰·彭罗斯, The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and The Laws of Physics, Oxford University Press, 1989, ISBN 0-14-014534-6 (paperback)

罗杰·彭罗斯, Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness, Oxford University Press, 1994, ISBN 0-19-853978-9 (hardback)

史蒂芬·霍金 and 罗杰·彭罗斯, The Nature of Space and Time, Princeton University Press, 1996, ISBN 0691037914 (hardback), ISBN 0691050848 (paperback)

罗杰·彭罗斯, The Large, the Small, and the Human Mind, (with Abner Shimony, Nancy Cartwright, and Stephen Hawking), Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-56330-5 (hardback), ISBN 0-521-65538-2 (paperback), Canto edition: ISBN 0-521-78572-3

罗杰·彭罗斯, The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe, Jonathan Cape, London, 2004, ISBN 0224044478 (hardcover), ISBN 0099440687 (paperback) 

获奖记载

罗杰·彭罗斯因对科学的奉献获颁多个奖项。于1972年,他获选皇家学会会员。

于2005年,罗杰·彭罗斯爵士获颁波兰华沙大学与比利时荷语天主教鲁汶大学两所大学的荣誉博士学位(Honoris Causa)。

相关条目

彭罗斯不等式

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彭罗斯阶梯

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彭罗斯铺砖法

威尔曲率假定

m88明升
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