Корисник:Mata Mystique/песак

Роџер Пенроуз

Роџер Пенроуз (рођен 8. августа 1931) је енглески математички физичар, математичар и филозоф науке. Он је професор математике на Русеовом математичком факултету на Универзитету у Оксфорду и професор емеритус на колеџу Вадхам у Оксфорду. Пенроуз је дао допринос математичкој физици опште релативности и космологије. Добитник је неколико награда и награда, укључујући и награду Волф за 1988. за физику, коју је поделио са Степхеном Хавкингом за теореме о Пенроуз-Хокинг сингуларности.

Роџер Пенроуз
Роџер Пенроуз, 2011
Лични подаци
Датум рођења	(1931-08-08)8. август 1931.
Место рођења	Колчестер, Есекс, Енглеска, Енглеска,
Научни рад
Поље	математичка физика, тесалације
Ментори	Џ. А. Тод
Награде	Адамсова награда,Хајнманова награда, Члан Краљевске Академије (1972), Елингтонова медаља ,Краљевска медаља,Вулфова награда,Ајнштајнова медаља,Награда Џејмса Скота,Де Морганова медаља,

Рани живот и образовање

Рођен у Колчестеру, Есекс, Роџер Пенроуз је син психијатра и генетичара Лајонела Пенроуза и Маргарет Лиц и унук физиолога Џона Бересфорда Лица и његове супруге, Рускиње, Соње Мари Натансон, која је напустила Санкт Петербург крајем 1880-тих. Његов ујак је био Роланд Пенроуз, чији је син, са фотографкињом Ли Милер, Антони Пенроуз. Пенроуз је брат физичара Оливера Пенроуза и шаховског велемајстора Џонатана Пенроуза. Пенроуз је похађао Универзитетску колеџ школу и Лондонски универзитетски колеџ, где је дипломирао са дипломом прве класе из математике. Године 1955., док је још био студент, Пенроуз је поново увео Е.Х. Мурову генерализовану матричну инверзију, познату и као Мур-Пенроузова инверзија, након што ју је 1951. године поново осмислио Арн Бјерхамар. Господин В.В.Д. Хоџ, Пенроуз је завршио докторат на Кембриџу 1958. године, са тезом о "тензорским методама у алгебарској геометрији" под менторством алгебристе и геометра Џона А. Тода. Он је педесетих година 20. века осмислио и популаризовао Пенроузов троугао, описујући га као "немогућност у свом најчистијем облику", и разменио материјал с умјетником М. К. Ешером, чије га је раније приказивање немогућих објеката дијелом инспирисало. Ешеров Водопад и Успони и падови били су инспирисани Пенроузом.

Као рецензент Манџит Кумар каже:

Као студент 1954. године Пенроуз је присуствовао конференцији у Амстердаму где је случајно наишао на изложбу Ешеровог рада. Врло брзо после тога је покушавао да и сам дочара немогуће објекте и открио трибар [види трибар за слику] - троугао који изгледа као прави, чврсти тродимензионални објекат, али није. Заједно са својим оцем, физичарем и математичарем, Пенроуз је дизајнирао степениште које се истовремено петљало горе и доле. Уследио је чланак и копија је послата Ешеру. Комплетирајући циклични ток креативности, холандски мајстор геометријских илузија инспирисан је да направи своја два ремек-дела.

Поставши предавач на Бркбек колеџу,Лондон(и скренувши пажњу са чисте математике на астрофизику под утицајем космолога Дениса Скијаме,тада на Кембриџу),1964.,по речима Кипа Торна од Калтеха ,,Роџер Пенроуз је направио револуцију математичких алатки које се користе за анализирање својства (просторно време?) ". До тада рад на закривљеној геометрији опште релативности био је ограничен на конфигурације са довољно високом симетријом да би Ајнштајнове једначине биле експлицитно решиве, и постојала је сумња да ли су такви случајеви типични. Један приступ овом проблему био је употребом теорије пертурбација, која је развијена под вођством Џона Арчибалда Вилера на Принстону. Други, радикалније иновативнији приступ који је покренуо Пенроуз је био да превиди детаљну геометријску структуру (простор-времена)? и уместо тога концентрише пажњу само на топологију простора, или у највећој мери на његову конформалну структуру, пошто је она касније - како је одређено положајем светлосних купа - које одређују трајекторије светлосних геодезија, а тиме и њихове узрочне везе. Важност Пенроузове епохалне књиге "Гравитациони колапс и просторно-временске сингуларности" није био само њен резултат (отприлике да ако објекат као што је умирућа звезда имплодира изнад одређене тачке, ништа не може да спречи да гравитационо поље да постане толико јако да формира неку врсту особености).Такође је показао начин да се добију слично општи закључци у другим контекстима, нарочито онај о космолошком Великом праску, којим се бавио у сарадњи са најпознатијим учеником Дениса Скијаме, Стивеном Хокингом.

У локалном контексту гравитационог колапса, допринос Пенроуза је био одлучујући, почевши од његове космичке цензуре из 1969. године, до те мере да би свака појединачна сингуларност била затворена унутар добро обрађеног хоризонта догађаја у окружењу скривене просторно-временске регије, за које је Вилер осмислио термин црна рупа, остављајући видљиву спољашњу област са јаком али коначном закривљеношћу, из које се нека гравитациона енергија може издвојити од онога што је познато као Пенроузов процес, док акреција околне материје може ослободити додатну енергију која може објаснити астрофизичке феномене као што су квазари.

Пратећи своју "хипотезу о слабој космичкој цензури", Пенрoуз је наставио, 1979. године, да формулише јачу верзију звану "јака хипотеза цензуре". Заједно са претпоставкама БКЛ-а и питањима нелинеарне стабилности, решавање цензурних претпоставки је један од најважнијих отворених проблема у општој релативности. Такође од 1979. године пoтиче Пенроузова утицајнa Вејловa хипотезa закривљености за почетне услове видљивог дела универзума и порекло другог закона термодинамике. Пенроуз и Џејмс Терел су самостално схватили да објекти који се крећу брзином блиском брзини светлости неће подвргавати особном искривљењу или ротацији. Овај ефекат се назива Терелова ротација или Пенроуз-Терелова ротација.

Године 1967. Пенроуз је измислио теорију твистора која мапира геометријске објекте у Минковсковом простору у четверодимензионални комплексни простор са метричким потписом (2,2).

Пенроуз је добро познат по открићу Пенроузових нагиба из 1974. године, који су формирани од две плочице, које могу само непериодично да закриве раван, и први су нагиби које показују петоструку ротациону симетрију. Пенроуз је те идеје развио на основу чланка Дјукс тип фондације статистичке дистрибуције (1938; превод Два основна типа статистичке дистрибуције) чешког географа, демографа и статистичара Јаромира Корчака. Године 1984. такви обрасци су уочени у распореду атома у квазикристалима. Још један значајан допринос је његов изум о спинским мрежама из 1971. године, који је касније формирао геометрију простор-времена у квантној гравитацији петље. Био је утицајан у популаризацији онога што се обично назива Пенроузовим дијаграмима (каузалним дијаграмима).

Године 1983. Пенроуз је позван да предаје на Рајс универзитету у Хјустону, од тадашњег провоката Била Гордона. Тамо је радио од 1983. до 1987.

Касније активности

2004. године, Пенроуз је објавио Пут ка стварности: комплетан водич за законе универзума, свеобухватни водич за физичке законе од 1.099 страница који укључује објашњење његове властите теорије. Пенроузова интерпретација предвиђа везу између квантне механике и опште релативности и предлаже да квантно стање остаје у суперпозицији све док разлика у закривљености простора и времена не достигне значајан ниво.

Пенроуз је додељена Пенз професура на где је често гостујући професор физике и математике. Он је такође и уредник часописа Астрономски преглед и  у саветодавном одбору часописа Универзум.

18. децембра 2018., Пенроуз је учествовао у емисији Искуство са Џо Роганом.

Ранији универзум

У 2010. Пенроуз је известио о могућим доказима базираним на концентричним круговима нађене у подацима WMAP-a на CMB небу, да постоји ранији универзум од пре великог праска нашег познатог садашњег универзума. Он помиње ове доказе у епилогу своје књиге Циклуси времена из 2010., књига у којој показује своје разлоге, заједно са Ајнтајновим једначинама поља, Вејл закривљењу C, и Вејлова хипотеза закривљења(WCH), да је транзиција током Великог праска могла бити довољно глатка за претходни универзум да је преживи. Направио је многобројне претпоставке о C и WCH, неке од којих су биле накнадно доказане од стране других, и такође је популаризовао његову Конформу цикличку космологијску теорију.

Једноставно, он верује да је јединственост Ајнштајнове једначине поља у великом праску само привидна јединственост, слична добро познатом привидном јединственошћу у хоризонту догађаја црне рупе. Касније поменута јединственост се може отклонити променом координатног система, и Пенроуз предлаже промену координатног система која ће отклонити јединственост великог праска. Једна импликација овога је да се догађаји великог праска могу разумети без уједињења опште релативносту и квантне механике, и према томе ми нисмо нужно ограничени Вилер-ДеВит једначином, која поремећује време. Уместо тога, могу се користити Ајнштајн-Максвел-Дурак једначине.

Физика и свест

Пенроуз је написао књиге о вези између фундаменталне физике и људске (или животињске) свести. „У Владаревом новом уму” (енг. Emperor's New Mind) (1989), он тврди да познати закони физике нису адекватни да објасне феномен свести. Пенроуз предлаже карактеристике које ова нова физика може имати и специфицира захтеве за мост између класичне и квантне механике (оно што он назива исправном квантном гравитацијом). Пенроуз користи варијанту Тjуринговог халтинг проблема да би показао да систем може бити детерминистички, а да није алгоритамски. (На пример, замислите систем са само два стања, 1 (има струје) и 2 (нема струје) Ако је стање система 1 када се одређени Тјурингов строј заустави (халтује) и 2 када се Тјурингова машина не заустави, онда је стање система у потпуности одређено машином; , нема алгоритамског начина да се утврди да ли се Тјурингов строј зауставља.)

Пенроуз на предавању

Пенроуз верује да такви детерминистички, али не-алгоритамски процеси могу да се појаве у редукцији квантно механичких таласних функција, и могу бити упрегнути мозгом. Он тврди да садашњи компјутер није у стању да има интелигенцију, јер је то алгоритамски детерминистички систем. Он износи аргументе против гледишта да су рационални процеси ума потпуно алгоритамски и да се стога могу дуплирати помоћу довољно комплексног компјутера. Ово је у супротности са присталицама јаке вештачке интелигенције, који тврде да се мисли могу симулирати алгоритамски. Он то заснива на тврдњама да свест превазилази формалну логику, јер ствари као што су нерешивост заустављеног проблема и Годелов теорем о непотпуности спречавају алгоритамски заснован систем логике да репродукује такве особине људске интелигенције као математички увид. Ове тврдње су првобитно прихватили филозоф Јохн Луцас из Мертон Цоллегеа, Окфорд.

Аргумент Пенроуз-Лукас о импликацијама Годеловог теорема о непотпуности за рачунске теорије људске интелигенције широко је критикован од стране математичара, компјутерских научника и филозофа, а консензус међу стручњацима у овим областима чини се да аргумент не успева, иако различити аутори могу изабрати различите аспекте аргумента за напад. Марвин Мински, водећи заговорник вештачке интелигенције, био је посебно критичан, тврдећи да Пенроуз "покушава да покаже, у поглављу после поглавља, да људска мисао не може бити заснована на било ком познатом научном принципу". Став Минског је управо супротан - он је веровао да су људи, у ствари, машине, чије је функционисање, иако сложено, у потпуности објашњиво тренутном физиком. Мински је тврдио да "се тај потхват [за научним објашњењем] може пренети предалеко тако што ће се само тражити нови основни принципи уместо да се нападне прави детаљ. То је оно што видим у Пенроузовој потрази за новим основним принципом физике који ће објаснити свест. "

Пенроуз је реаговао на критике из 1994. године „У Владаревом новом уму” „Сенке ума” , а 1997. са „Велики, Мали и људски ум.” У тим радовима, он је такође комбиновао своја запажања са запажањима анестезиолога Стјуарта Хамероффа.

Пенроуз и Хамерофф су тврдили да је свест резултат квантних гравитационих ефеката у микротубулама, које су назвали Орч-Ор (Oркестриране објективне редукције). Макс Тегмарк, у раду у часопису енг. Physical review Е је израчунао да је временски распон неуронског паљења и ексцитација у микротубулама спорији од времена декохеренције за фактор од најмање 10.000.000.000. Пријем овог рада је сажет у овој изјави у Тегмарковој подршци: "Физичари изван борбе, као што је Ај-Би Емов Џон А. Смолин, кажу да прорачуни потврђују оно што су сумњали све време." Не радимо са мозгом Скоро апсолутна ношта, разумно је мало вероватно да је мозак развио квантно понашање ''. Критичари позиције Пенроуз-Хамероф често су цитирали Тегмарков рад.

У свом одговору на Тегмарков рад, који је такође објављен у часопису Physical review Е, физичари Скот Хаган, Џек Тузински и Хамероф тврдили су да Тегмарк није адресирао модел Орксестриране објективне редукције, већ модел своје конструкције. То је укључивало суперпозиције кванта које су раздвојене 24 нанометра, а не много мање сепарације прописане за Орч-ОР. Као резултат тога, Хамерофова група је тврдила да је време декохеренције седам редова величине веће од Тегмарковог, али још увек веома кратко од 25 милисекунди ако је квантна обрада у теорији била повезана са 40 Херцном гама синхронизацијом, као што је Орч-ОР предложио . Да би премостила овај јаз, група је направила низ предлога.

Пенроузово Пополочавање

Претпоставили су да унутрашњост неурона може да се измењује између течногх и гел стања. У стању гела је даље постављено хипотеза да су електрични диполи воде оријентисани у истом смеру, дуж спољне ивице микротубуле тубулинске подјединице. Хамероф ет ал. Предложили су да ова наручена вода може да прикаже било који квантни кохерен унутар тубулина микротубула из околине остатка мозга. Сваки тубулин такође има реп који се шири из микротубула, који је негативно набијен и због тога привлачи позитивно наелектрисане јоне. Предлаже се да би ово могло да обезбеди даље испитивање. Поред тога, постојала је сугестија да се микротубуле могу пумпати у кохерентно стање помоћу биохемијске енергије.

Роџер Пенроуз из Универзитета Сантјаго де Компостела примио је награду Фонсека.

Коначно, он је сугерисао да конфигурација решетке микротубула може бити погодна за квантну корекцију грешака, средство за држање квантне кохеренције заједно са интеракцијом околине.

Хамерофф, у предавању у оквиру серије Гоогле Тецх разговора о квантној биологији, дао је преглед тренутних истраживања у тој области и одговорио на каснију критику модела Орч-ОР. Осим тога, чланак из Роџера Пенроуза и Сјтуарта Хамерофа из 2011. године објављен у рубрику Космолошки дневник ( енг. Journal of Cosmology) даје ажурирани модел њихове Орч-ОР теорије, у светлу критика, и расправља о месту свести унутар свемира.

Филип Тетлов, иако је сам подржавао Пенроузове ставове, признаје да су Пенроузове идеје о процесу људске мисли мање заступљене у научним круговима, цитирајући Минскијеве критике и наводећи да је Пенроузов опис од стране научног новинара Чаркса Сеифеа "да је Пенроуз део шачице научника" који верују да је природа свести у ствари квантни процес.

Приватан живот

Породични живот:

Пенроуз је ожењен Ванесом Томас, директором Академског развоја у школи Kоукторп и бившим шефом математике у Абингдон школи, са којом има једног сина. Има три сина из претходног брака са американком Џоан Изабел Ведге, коју је оженио 1959. године.

Религија:

Током интервјуа за Би-Би-Си Радио 4 (25. септембра 2010. године), Пенроуз каже:,,Ја нисам верник. Не верујем у било какве устаљене религије. Рекао бих да сам атеиста", током дискусије о теорији Великог праска. У филму ,,Кратка историја времена", он је рекао:,,Мислим да бих рекао да универзум има сврху, то некако није случајно ... неки људи,по мом мишљењу, сматрају да је универзум само ту и креће се - то је помало као нека врста рачунања, и ми се некако случајно задесимо у овој ствари, али не мислим да је то веома плодан или користан начин гледања на универзум. Мислим да постоји нешто много дубље у томе. “ Пенроуз је истакнути присталица Хуманиста УК.

2004. године, Пенроуз је објавио Пут ка стварности: комплетан водич за законе универзума, свеобухватни водич за физичке законе од 1.099 страница који укључује објашњење његове властите теорије. Пенроузова интерпретација предвиђа везу између квантне механике и опште релативности и предлаже да квантно стање остаје у суперпозицији све док разлика у закривљености простора и времена не достигне значајан ниво.

Пенроуз је додељена Пенз професура на Pennsylvania State University где је често гостујући професор физике и математике. Он је такође и уредник часописа Астрономски преглед и  у саветодавном одбору часописа Универзум.

18. децембра 2018., Пенроуз је учествовао у емисији Искуство са Џо Роганом.

Ранији универзум

У 2010. Пенроуз је известио о могућим доказима базираним на концентричним круговима нађене у подацима WMAP-a на CMB небу, да постоји ранији универзум од пре великог праска нашег познатог садашњег универзума. Он помиње ове доказе у епилогу своје књиге Циклуси времена из 2010., књига у којој показује своје разлоге, заједно са Ајнтајновим једначинама поља, Вејл закривљењу C, и Вејлова хипотеза закривљења(WCH), да је транзиција током Великог праска могла бити довољно глатка за претходни универзум да је преживи. Направио је многобројне претпоставке о C и WCH, неке од којих су биле накнадно доказане од стране других, и такође је популаризовао његову Конформу цикличку космологијску теорију.

Једноставно, он верује да је јединственост Ајнштајнове једначине поља у великом праску само привидна јединственост, слична добро познатом привидном јединственошћу у хоризонту догађаја црне рупе. Касније поменута јединственост се може отклонити променом координатног система, и Пенроуз предлаже промену координатног система која ће отклонити јединственост великог праска. Једна импликација овога је да се догађаји великог праска могу разумети без уједињења опште релативносту и квантне механике, и према томе ми нисмо нужно ограничени Вилер-ДеВит једначином, која поремећује време. Уместо тога, могу се користити Ајнштајн-Максвел-Дурак једначине.

Касније активности

2004. године, Пенроуз је објавио Пут ка стварности: комплетан водич за законе универзума, свеобухватни водич за физичке законе од 1.099 страница који укључује објашњење његове властите теорије. Пенроузова интерпретација предвиђа везу између квантне механике и опште релативности и предлаже да квантно стање остаје у суперпозицији све док разлика у закривљености простора и времена не достигне значајан ниво.

Пенроуз је додељена Пенз професура на Pennsylvania State University где је често гостујући професор физике и математике. Он је такође и уредник часописа Астрономски преглед и  у саветодавном одбору часописа Универзум.

18. децембра 2018., Пенроуз је учествовао у емисији Искуство са Џо Роганом.

Даља Читања

• Фергусон, Кити (1991). Стивен Хокинг: Потрага за теоријем свега Френклин Ватс. ISBN 0-553-29895-X.
• Misner, Charles; Thorne, Kip S. & Wheeler, John Archibald (1973). Gravitation. San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-0344-0.  (See Box 34.2.)

Спољни Линкови

• Awake in the Universe - Penrose debates how creativity, the most elusive of faculties, has helped us unlock the country of the mind and the mysteries of the cosmos with Bonnie Greer.
• Dangerous Knowledge на сајту YouTube – Penrose was one of the principal interviewees in a BBC documentary about the mathematics of infinity directed by David Malone
• Penrose's new theory "Aeons Before the Big Bang?":
  • Original 2005 lecture: "Before the Big Bang? A new perspective on the Weyl curvature hypothesis" (Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences, Cambridge, 11 Nov 2005).
  • Original publication: "Before the Big Bang: an outrageous new perspective and its implications for particle physics". Proceedings of EPAC 2006. Edinburgh. 2759–2762 (cf. also Hill, C.D. & Nurowski, P. (2007) "On Penrose's 'Before the Big Bang' ideas". Ithaca)
  • Revised 2009 lecture: "Aeons Before the Big Bang?" (Georgia Institute of Technology, Center for Relativistic Astrophysics)
  • BBC interview on the new theory на сајту YouTube
• Roger Penrose on The Forum
• Penrose on sidestepping reason на сајту YouTube
• O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. „Mata Mystique/песак”. MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews. 
• Hilary Putnam's review of Penrose's 'Shadows of the Mind' claiming that Penrose's use of Godel's Incompleteness Theorem is fallacious
  • Beyond the Doubting of a Shadow: A Reply to Commentaries on Shadows of the Mind на сајту Wayback Machine (архивирано 18 јун 2008)
• Penrose Tiling found in Islamic Architecture
• Two theories for the formation of quasicrystals resembling Penrose tilings
• Tegmark, Max (2000). „The importance of quantum decoherence in brain processes”. Physical Review E. 61 (4): 4194—4206. Bibcode:2000PhRvE..61.4194T. arXiv:quant-ph/9907009 . doi:10.1103/physreve.61.4194. 
  • "Biological feasibility of quantum states in the brain" – (a disputation of Tegmark's result by Hagan, Hameroff, and Tuszyński)
    • Tegmarks's rejoinder to Hagan et al.
• "Toilet Paper Plagiarism" на сајту Wayback Machine (архивирано 12 март 2005) – D. Trull about Penrose's lawsuit concerning the use of his Penrose tilings on toilet paper
• Roger Penrose: A Knight on the tiles (Plus Magazine)
• Penrose's Gifford Lecture biography
• Quantum-Mind
• Audio: Roger Penrose in conversation on the BBC World Service discussion show
• Roger Penrose speaking about Hawking's new book on Premier Christian Radio
• "The Cyclic Universe – A conversation with Roger Penrose", Ideas Roadshow, 2013
• Forbidden crystal symmetry in mathematics and architecture, filmed event at the Royal Institution, October 2013
• Oxford Mathematics Interviews: "Extra Time: Professor Sir Roger Penrose in conversation with Andrew Hodges." These two films explore the development of Sir Roger Penrose’s thought over more than 60 years, ending with his most recent theories and predictions. 51 min and 42 min. (Mathematical Institute)
• BBC Radio 4 - The Life Scientific - Roger Penrose on Black Holes - 22 November 2016 Sir Roger Penrose talks to Jim Al-Khalili about his trailblazing work on how black holes form, the problems with quantum physics and his portrayal in films about Stephen Hawking.
• The Penrose Institute Website