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Roger Penrose Sir OM 8 August 1931 in Colchester Essex ist ein britischer Mathematiker und theoretischer Physiker 2011 H

Roger Penrose

Sir Roger Penrose OM (* 8. August 1931 in Colchester, Essex) ist ein britischer Mathematiker und theoretischer Physiker.

Roger Penrose (2011)

Hauptforschungsgebiete von Penrose sind die mathematische Physik und die Kosmologie, seine Arbeiten auf diesen Gebieten sind hoch geachtet. Er hat sich auch in zahlreichen populärwissenschaftlichen Büchern zu Themen der Philosophie geäußert. Ihm wurde 2020 der Nobelpreis für Physik zur Hälfte zuerkannt, „für die Entdeckung, dass die Bildung Schwarzer Löcher eine robuste Vorhersage der allgemeinen Relativitätstheorie ist“ (so die Laudatio), also nicht auf speziellen mathematisch vereinfachten Annahmen beruht. Die Laudatio nahm damit insbesondere auf seine mathematischen Arbeiten in den 1960er Jahren mit Einführung neuer Methoden in der Allgemeinen Relativitätstheorie Bezug, die in der gemeinsamen Arbeit mit Stephen Hawking über die Existenz von Singularitäten und damit Schwarzen Löchern in der allgemeinen Relativitätstheorie unter sehr allgemeinen Voraussetzungen gipfelte (Singularitäten-Theorem). Die zweite Hälfte des Nobelpreises ging an Andrea Ghez und Reinhard Genzel für den empirischen Nachweis der Existenz eines supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße.

Leben Bearbeiten

Roger Penrose ist der Sohn des medizinischen Genetikers Lionel Penrose (Begründer des Colchester Surveys zur Aufdeckung genetischer bzw. Umwelt-Ursachen von geistigen Erkrankungen) und von Margaret Leathes, einer Ärztin. Damit ist er der Bruder des Physikers Oliver Penrose, des britischen Schachmeisters und Psychologen Jonathan Penrose und der Genetikerin Shirley Hodgson. Sein Vater wanderte 1939 nach London in Ontario, Kanada, aus (er war dort Direktor der psychiatrischen Klinik am Hospital), wo Penrose die Schule besuchte. 1945 kehrte die Familie nach England zurück, und Penrose besuchte das University College London, wo sein Vater Professor für Genetik war.

Nach dem Bachelor wechselte er an die Universität Cambridge, um in algebraischer Geometrie bei William Vallance Douglas Hodge zu arbeiten, wechselte dann aber zu John Arthur Todd, bei dem er 1957 promovierte. Daneben hörte er auch Physik-Kurse bei Paul Dirac und Hermann Bondi und wurde außerdem stark durch den Kosmologen Dennis Sciama beeinflusst. 1956/57 war er Assistant Lecturer am Bedford College in London, wechselte danach als Research Fellow an das St. John’s College in Cambridge. 1959–1961 arbeitete er in den USA an der Princeton University und an der Syracuse University, danach 1961–1963 am King’s College in Cambridge und 1963/64 als Gastprofessor an der University of Texas at Austin. 1964 wurde er Reader am Birkbeck College in London und 1966 dort Professor für angewandte Mathematik.

Penrose war von 1973 bis 1998 Rouse Ball Professor an der Oxford University. Danach wurde er Geometrie-Professor am Gresham College in London.

Von 1992 bis 1995 war er Präsident der International Society on General Relativity and Gravitation.

Er war von 1959 bis 1981 in erster Ehe mit der Amerikanerin Joan Isabel Wedge verheiratet, mit der er drei Kinder hat. In zweiter Ehe heiratete er 1988 die Lehrerin Vanessa Thomas, mit der er zwei Kinder hat.

Öffentlichkeit Bearbeiten

In der Öffentlichkeit ist Penrose durch seine populärwissenschaftlichen Arbeiten bekannt: In mehreren Büchern (The Emperor’s New Mind, Shadows of the Mind, The Large, the Small and the Human Mind) setzt er sich mathematisch-physikalisch mit Problemen des Bewusstseins und der künstlichen Intelligenz auseinander.

Leistungen Bearbeiten

Physik Bearbeiten

Temperaturschwankungen der kosmischen Hintergrund­strahlung, gemessen durch WMAP

Penrose führte Spin-Netzwerke ein, aus denen später die Theorie der Loop-Quantengravitation und die Twistor-Theorie entwickelt wurde. Insbesondere der Ausbau der Twistor-Theorie, die er begründete und die er als Basis einer umfassenden physikalischen Theorie der fundamentalen Wechselwirkungen und Teilchen sieht, war ihm eines der Hauptanliegen in seiner Wissenschaftler-Karriere. Eine weitere grundlegende Erkenntnis in der Kosmologie geht auf ihn und Stephen Hawking zurück: Der Satz von Hawking-Penrose, nach dem in den Einsteinschen Feldgleichungen Lösungen mit Singularitäten existieren müssen. Dazu gehören zum Beispiel Urknall oder auch Schwarze Löcher. Nach der Cosmic Censorship Hypothese von Penrose sind Singularitäten aber immer durch Ereignishorizonte abgeschirmt und nackte Singularitäten kommen nicht vor. Der von ihm 1969 entdeckte Penrose-Prozess ermöglicht es, aus rotierenden Schwarzen Löchern Energie zu entnehmen. Schließlich machte Penrose 1979 mit der Weylkrümmungshypothese auch einen Vorschlag, wie der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik in der Kosmologie verwurzelt sein könnte und wie somit einerseits der kosmologische Zeitpfeil, andererseits die beeindruckende beobachtete räumliche Homogenität und Isotropie des Universums erklärt werden könnte. Im Zusammenhang mit der Allgemeinen Relativitätstheorie entwickelte er auch das Penrose-Diagramm, mit dem man die globale Struktur einer Raumzeit graphisch darstellen kann.

Penrose fordert die Entwicklung einer Theorie der Quantengravitation unter Berücksichtigung einer gewissen Nichtberechenbarkeit in der Welt der Quantenphänomene bzw. ihrer Deutungen und der Integration der Prinzipien der Allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins. Diese neue Physik nennt er OR-Physik.

Im Jahr 2010 interpretierte Penrose, gemeinsam mit Wahe Gursadjan, Anomalien (nach ihnen konzentrische Kreise) in den WMAP-Daten der kosmischen Hintergrundstrahlung als Beweis für Aktivitäten vor dem Urknall (Kollisionen supermassiver Schwarzer Löcher). Er sieht das als Bestätigung eines von ihm vorgeschlagenen Modells eines zyklischen Universums (CCC, conformal cyclic cosmology = „konforme zyklische Kosmologie“), das aufeinander folgende Universen vorsieht und somit im Gegensatz zum Modell der Paralleluniversen steht. Demnach folgt auf das Ende eines expandierten Universums ein neuer Urknall, was eine Symmetrie bzw. konforme (das heißt im Wesentlichen skalenunabhängige) Transformation zwischen Anfang und Ende voraussetzt (das steht mit seiner Weylkrümmungshypothese zur Erklärung der Entropie des Universums in Verbindung). Da aber im bekannten Universum massive Teilchen vorhanden sind und dadurch Skalen definiert werden, postuliert er zudem, dass die Teilchen in der Endphase ihre Masse verlieren. Auch postuliert er zur Erklärung von Temperaturfluktuationen in der kosmischen Hintergrundstrahlung masselose Teilchen, die Gravitation vermitteln und Dunkle Materie ausmachen, und nennt sie Erebon nach Erebos.

Mathematik Bearbeiten

Umsetzung der 5-fachen symmetri­schen Kachelstruktur von Roger Penrose
Penta Plexity

Noch als Student entdeckte Penrose 1955 die Penrose-Inversen von Matrizen.

Penrose entdeckte 1974 mehrere zueinander verwandte kleine nicht-periodische Mengen von Kacheln, insbesondere auch mehrere aperiodische Paare. Mit solchen Kacheln kann die Ebene parkettiert werden, aber keine dieser Parkettierungen ist periodisch (das heißt wiederholt sich nicht auf exakt dieselbe Weise). Sie besitzen aber stets eine gewisse Ordnung und sind fünfzählig drehsymmetrisch. Sie werden daher quasiperiodisch genannt. Diese Penrose-Parkettierungen sind aus einer hierarchisch strukturierten Packung regelmäßiger Fünfecke (s. u.) abgeleitet. 1984 wurden ähnliche Strukturen bei Quasikristallen gefunden.

Roger Penrose hat unter anderem das Penrose-Dreieck, ein Dreieck mit drei aufeinander stehenden rechten Winkeln, erfunden. Die Konstruktion, die in der Realität nicht möglich ist, hat den niederländischen Grafiker M. C. Escher zu den Bildern Wasserfall und Belvedere animiert.

In der Mathematik wird Schönheit oft mit Einfachheit in Verbindung gebracht. Penrose kommt hier zu dem Ergebnis, dass in der Mathematik nicht Einfachheit als solche schön ist, sondern vor allem unerwartete Einfachheit.

Physik und Bewusstsein, Arbeiten zu den Grundlagen der Quantenmechanik Bearbeiten

Penrose versucht in mehreren Werken mit einer Drei-Welten-Lehre metaphysische Probleme populärwissenschaftlich zu beschreiben und seine Lösungsvorschläge zu erklären. Aus der ersten Welt des platonisch-mathematischen Logos ist die physikalische Realität nur ein kleiner Ausschnitt (es wären andere Naturgesetze denkbar). Die dritte, geistige Welt ist das Bewusstsein des Einzelnen.

Bei der Suche nach „einer physikalischen Heimat für Bewusstsein“ schlägt Penrose zusammen mit Stuart Hameroff ein Modell vor, nach dem das Bewusstsein auf quantenmechanischen Effekten wie EPR-Phänomenen, Quantenverschränkung oder Quanten-Nichtlokalität und Quantenkohärenz beruht, die in den Mikrotubuli des Zellskeletts und der Schnittstelle mit dem Neuron lokalisiert seien. Diese Vorstellung wird kontrovers diskutiert, insbesondere erscheint fraglich, ob solche Phänomene bei der Temperatur und Dichte lebendiger Materie überhaupt möglich sind.

Nach dieser Hypothese führen subtile physikalische Prozesse auf Nanometerskala (10−9 m) im Grenzgebiet zwischen klassischer Physik und Quantenmechanik in einem hochentwickelten Nervensystem zu dem, was wir „Geist“ oder „Bewusstsein“ nennen. Von anderen Quantenphysikern, Neurobiologen und Philosophen, wie Thomas Metzinger, Gerhard Roth oder Christof Koch, wird das Hameroff-Penrose-Modell allerdings abgelehnt. Er erhält für seine Theorie jedoch von verschiedenen Naturwissenschaftlern auch Unterstützung, so zum Beispiel durch die Physiker Hans-Peter Dürr und Amit Goswami sowie den Chemiker Rolf Froböse.

Penrose schlug 2003 mit dem niederländischen Experimentalphysiker Dirk Bouwmeester vor, seine Hypothese des Einflusses der gravitativen Raumkrümmung auf die Superposition quantenmechanischer Zustände an Nano-Spiegeln zu testen.

Auszeichnungen Bearbeiten

Veröffentlichungen (Auswahl) Bearbeiten

  • Tensor Methods in Algebraic Geometry. University of Cambridge 1956. (Dissertation)
  • Geometrical Algebras: A New Approach to Invariant Theory. Bedford College, London 1957.
  • Techniques of Differential Topology in Relativity, SIAM, Philadelphia 1972.
  • mit Wolfgang Rindler: Spinors and Space-Time. Volume 1: Two-Spinor Calculus and Relativistic Fields. Cambridge Monographs on Mathematical Physics. Cambridge University Press, 1987, ISBN 0-521-33707-0.
  • The Emperor's New Mind. Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. Oxford University Press, 1989, ISBN 0-14-014534-6.
    • dt. Ausgabe: Computerdenken. Des Kaisers neue Kleider oder Die Debatte um Künstliche Intelligenz, Bewusstsein und die Gesetze der Natur. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1991, ISBN 3-8274-1332-X.
  • Shadows of the Mind. A Search for the Missing Science of Consciousness. Oxford University Press, 1994, ISBN 0-19-853978-9.
    • dt. Ausgabe: Schatten des Geistes. Wege zu einer neuen Physik des Bewusstseins. Spektrum, Heidelberg/Berlin/Oxford 1995, ISBN 3-86025-260-7.
  • mit Stephen Hawking: The Nature of Space and Time. Princeton University Press, 1996, ISBN 0-691-03791-4.
    • dt. Ausgabe: Raum und Zeit. Rowohlt, Reinbek 1998, ISBN 3-498-02934-7.
    • Hawkings Teil des Buches ist frei erhältlich unter: arxiv:hep-th/9409195
  • The Large, the Small and the Human Mind. Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-56330-5.
    • dt. Ausgabe: Das Große, das Kleine und der menschliche Geist. Spektrum, Heidelberg/Berlin 2002, ISBN 978-3-8274-0289-9
  • Quantum Computation, Entanglement and State Reduction. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, 356, 1998, S. 1927–1939.
  • The Road to Reality. A Complete Guide to the Laws of the Universe. Jonathan Cape, London 2004, ISBN 0-224-04447-8.
    • Deutsche Teilübersetzung: Der Weg zur Wirklichkeit: die Teilübersetzung für Einsteiger, Übersetzerin Anita Ehlers, Beiträge von Markus Pössel, Spektrum Akademischer Verlag 2010, ISBN 978-3-8274-2341-2
  • mit Wolfgang Rindler: Spinors and Space-Time. Volume 2: Spinor and Twistor Methods in Space-Time Geometry. Cambridge Monographs on Mathematical Physics. Cambridge University Press, 2008, ISBN 0-521-34786-6.
  • Cycles of Time. Bodley Head, 2010, ISBN 978-0-224-08036-1.
    • deutsch: Zyklen der Zeit. Eine neue ungewöhnliche Sicht des Universums. Übersetzt von Thomas Filk. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-8274-2801-1.
  • Collected Works, 6 Bände, Oxford University Press 2011.
  • Fashion, Faith, and Fantasy in the New Physics of the Universe, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA 2016, ISBN 978-0-691-11979-3.
  • Consciousness and the Universe: Quantum Physics, Evolution, Brain & Mind, Science Publishers, New York, 2010, ISBN 978-1-938024-30-6

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Laudatio: for the discovery that black hole formation is a robust prediction of the general theory of relativity, Press Release, Nobel Prize Physics 2020
  2. Roger Penrose (born August 8, 1931), British Professor. In: prabook.com. Abgerufen am 4. Januar 2019 (englisch).
  3. Roger Penrose: Computerdenken: Die Debatte um Künstliche Intelligenz, Bewusstsein und die Gesetze der Physik. Spektrum Akademischer Verlag, 2001, ISBN 3-8274-1332-X.
  4. Roger Penrose: Schatten des Geistes. Spektrum Verlag, 1995, ISBN 3-86025-260-7.
  5. Roger Penrose, Abner Shimony, Nancy Cartwright, Stephen W. Hawking: Das Große, das Kleine und der menschliche Geist. Spektrum Akademischer Verlag, 2002, ISBN 3-8274-1331-1.
  6. Penrose, Gravitational collapse: the role of general relativity, Rivista del Nuovo Cimento, Serie 1, Band 1, 1969, S. 252
  7. Wahagn Grigori Gursadjan, Roger Penrose: On CCC-predicted concentric low-variance circles in the CMB sky. In: Eur. Phys. J. Plus. Band 128, 2013, S. 22, arxiv:1302.5162 [abs] (englisch).
  8. Christian Müller: Das zyklische Universum. In: wienerzeitung.at. 22. Mai 2015, abgerufen am 4. Januar 2019.
  9. Christian Wolf: Kosmologie: Urknall oder nicht? In: spektrum.de. 17. Januar 2014, abgerufen am 13. Oktober 2020.
  10. Roger Penrose: The basic ideas of conformal cyclic cosmology. In: AIP Conference Proceedings. Band 1446, 2012, S. 233, doi:10.1063/1.4727997 (englisch).
  11. Roger Penrose: The Role of Aesthetics in Pure and Applied Mathematical Research. In: Bull. Inst. Math. Appl. Band 10, 1974, S. 266–271.
  12. [1], zuletzt gesehen am 3. Mai 2020.
  13. Die Seele existiert auch nach dem Tod, zuletzt gesehen am 3. Mai 2020.
  14. Roger Penrose: On Gravity's Role in Quantum State Reduction. In: General Relativity and Gravitation. Vol. 28, Nr. 5, 1996, S. 581–600, doi:10.1007/BF02105068, bibcode:1996GReGr..28..581P.
  15. Universität Leiden 2011 zu Penrose
  16. W. Marshall, C. Simon, Penrose, Bouwmeester: Towards the quantum superposition of a tiny mirror. In: Phys. Rev. Lett. Band 91, 2003, S. 130401–1, pdf
  17. Members: Roger Penrose. Royal Irish Academy, abgerufen am 11. Mai 2019.
  18. Dissemination Award. In: claymath.org. 8. März 2018, abgerufen am 4. Januar 2019 (englisch).

Weblinks Bearbeiten

Commons: Roger Penrose – Sammlung von Bildern
Wikiquote: Roger Penrose – Zitate
Personendaten
NAME Penrose, Roger
KURZBESCHREIBUNG britischer Mathematiker und theoretischer Physiker
GEBURTSDATUM 8. August 1931
GEBURTSORT Colchester, Essex, England
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Veröffentlichungsdatum:
Sir Roger Penrose OM 8 August 1931 in Colchester Essex ist ein britischer Mathematiker und theoretischer Physiker Roger Penrose 2011 Hauptforschungsgebiete von Penrose sind die mathematische Physik und die Kosmologie seine Arbeiten auf diesen Gebieten sind hoch geachtet Er hat sich auch in zahlreichen popularwissenschaftlichen Buchern zu Themen der Philosophie geaussert Ihm wurde 2020 der Nobelpreis fur Physik zur Halfte zuerkannt fur die Entdeckung dass die Bildung Schwarzer Locher eine robuste Vorhersage der allgemeinen Relativitatstheorie ist so die Laudatio also nicht auf speziellen mathematisch vereinfachten Annahmen beruht 1 Die Laudatio nahm damit insbesondere auf seine mathematischen Arbeiten in den 1960er Jahren mit Einfuhrung neuer Methoden in der Allgemeinen Relativitatstheorie Bezug die in der gemeinsamen Arbeit mit Stephen Hawking uber die Existenz von Singularitaten und damit Schwarzen Lochern in der allgemeinen Relativitatstheorie unter sehr allgemeinen Voraussetzungen gipfelte Singularitaten Theorem Die zweite Halfte des Nobelpreises ging an Andrea Ghez und Reinhard Genzel fur den empirischen Nachweis der Existenz eines supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstrasse Inhaltsverzeichnis 1 Leben 2 Offentlichkeit 3 Leistungen 3 1 Physik 3 2 Mathematik 3 3 Physik und Bewusstsein Arbeiten zu den Grundlagen der Quantenmechanik 4 Auszeichnungen 5 Veroffentlichungen Auswahl 6 Einzelnachweise 7 WeblinksLeben BearbeitenRoger Penrose ist der Sohn des medizinischen Genetikers Lionel Penrose Begrunder des Colchester Surveys zur Aufdeckung genetischer bzw Umwelt Ursachen von geistigen Erkrankungen und von Margaret Leathes einer Arztin Damit ist er der Bruder des Physikers Oliver Penrose des britischen Schachmeisters und Psychologen Jonathan Penrose und der Genetikerin Shirley Hodgson Sein Vater wanderte 1939 nach London in Ontario Kanada aus er war dort Direktor der psychiatrischen Klinik am Hospital wo Penrose die Schule besuchte 1945 kehrte die Familie nach England zuruck und Penrose besuchte das University College London wo sein Vater Professor fur Genetik war Nach dem Bachelor wechselte er an die Universitat Cambridge um in algebraischer Geometrie bei William Vallance Douglas Hodge zu arbeiten wechselte dann aber zu John Arthur Todd bei dem er 1957 promovierte Daneben horte er auch Physik Kurse bei Paul Dirac und Hermann Bondi und wurde ausserdem stark durch den Kosmologen Dennis Sciama beeinflusst 1956 57 war er Assistant Lecturer am Bedford College in London wechselte danach als Research Fellow an das St John s College in Cambridge 1959 1961 arbeitete er in den USA an der Princeton University und an der Syracuse University danach 1961 1963 am King s College in Cambridge und 1963 64 als Gastprofessor an der University of Texas at Austin 1964 wurde er Reader am Birkbeck College in London und 1966 dort Professor fur angewandte Mathematik Penrose war von 1973 bis 1998 Rouse Ball Professor an der Oxford University Danach wurde er Geometrie Professor am Gresham College in London Von 1992 bis 1995 war er Prasident der International Society on General Relativity and Gravitation Er war von 1959 bis 1981 in erster Ehe mit der Amerikanerin Joan Isabel Wedge verheiratet mit der er drei Kinder hat In zweiter Ehe heiratete er 1988 die Lehrerin Vanessa Thomas mit der er zwei Kinder hat 2 Offentlichkeit BearbeitenIn der Offentlichkeit ist Penrose durch seine popularwissenschaftlichen Arbeiten bekannt In mehreren Buchern The Emperor s New Mind 3 Shadows of the Mind 4 The Large the Small and the Human Mind 5 setzt er sich mathematisch physikalisch mit Problemen des Bewusstseins und der kunstlichen Intelligenz auseinander Leistungen BearbeitenPhysik Bearbeiten nbsp Temperaturschwankungen der kosmischen Hintergrund strahlung gemessen durch WMAPPenrose fuhrte Spin Netzwerke ein aus denen spater die Theorie der Loop Quantengravitation und die Twistor Theorie entwickelt wurde Insbesondere der Ausbau der Twistor Theorie die er begrundete und die er als Basis einer umfassenden physikalischen Theorie der fundamentalen Wechselwirkungen und Teilchen sieht war ihm eines der Hauptanliegen in seiner Wissenschaftler Karriere Eine weitere grundlegende Erkenntnis in der Kosmologie geht auf ihn und Stephen Hawking zuruck Der Satz von Hawking Penrose nach dem in den Einsteinschen Feldgleichungen Losungen mit Singularitaten existieren mussen Dazu gehoren zum Beispiel Urknall oder auch Schwarze Locher Nach der Cosmic Censorship Hypothese von Penrose sind Singularitaten aber immer durch Ereignishorizonte abgeschirmt und nackte Singularitaten kommen nicht vor Der von ihm 1969 entdeckte Penrose Prozess 6 ermoglicht es aus rotierenden Schwarzen Lochern Energie zu entnehmen Schliesslich machte Penrose 1979 mit der Weylkrummungshypothese auch einen Vorschlag wie der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik in der Kosmologie verwurzelt sein konnte und wie somit einerseits der kosmologische Zeitpfeil andererseits die beeindruckende beobachtete raumliche Homogenitat und Isotropie des Universums erklart werden konnte Im Zusammenhang mit der Allgemeinen Relativitatstheorie entwickelte er auch das Penrose Diagramm mit dem man die globale Struktur einer Raumzeit graphisch darstellen kann Penrose fordert die Entwicklung einer Theorie der Quantengravitation unter Berucksichtigung einer gewissen Nichtberechenbarkeit in der Welt der Quantenphanomene bzw ihrer Deutungen und der Integration der Prinzipien der Allgemeinen Relativitatstheorie Einsteins Diese neue Physik nennt er OR Physik Im Jahr 2010 interpretierte Penrose gemeinsam mit Wahe Gursadjan Anomalien nach ihnen konzentrische Kreise in den WMAP Daten der kosmischen Hintergrundstrahlung als Beweis fur Aktivitaten vor dem Urknall Kollisionen supermassiver Schwarzer Locher 7 Er sieht das als Bestatigung eines von ihm vorgeschlagenen Modells eines zyklischen Universums CCC conformal cyclic cosmology konforme zyklische Kosmologie das aufeinander folgende Universen vorsieht und somit im Gegensatz zum Modell der Paralleluniversen steht 8 9 Demnach folgt auf das Ende eines expandierten Universums ein neuer Urknall was eine Symmetrie bzw konforme das heisst im Wesentlichen skalenunabhangige Transformation zwischen Anfang und Ende voraussetzt das steht mit seiner Weylkrummungshypothese zur Erklarung der Entropie des Universums in Verbindung Da aber im bekannten Universum massive Teilchen vorhanden sind und dadurch Skalen definiert werden postuliert er zudem dass die Teilchen in der Endphase ihre Masse verlieren Auch postuliert er zur Erklarung von Temperaturfluktuationen in der kosmischen Hintergrundstrahlung masselose Teilchen die Gravitation vermitteln und Dunkle Materie ausmachen und nennt sie Erebon nach Erebos 10 Mathematik Bearbeiten nbsp Umsetzung der 5 fachen symmetri schen Kachelstruktur von Roger Penrose nbsp Penta PlexityNoch als Student entdeckte Penrose 1955 die Penrose Inversen von Matrizen Penrose entdeckte 1974 mehrere zueinander verwandte kleine nicht periodische Mengen von Kacheln insbesondere auch mehrere aperiodische Paare Mit solchen Kacheln kann die Ebene parkettiert werden aber keine dieser Parkettierungen ist periodisch das heisst wiederholt sich nicht auf exakt dieselbe Weise Sie besitzen aber stets eine gewisse Ordnung und sind funfzahlig drehsymmetrisch Sie werden daher quasiperiodisch genannt Diese Penrose Parkettierungen sind aus einer hierarchisch strukturierten Packung regelmassiger Funfecke s u abgeleitet 1984 wurden ahnliche Strukturen bei Quasikristallen gefunden Roger Penrose hat unter anderem das Penrose Dreieck ein Dreieck mit drei aufeinander stehenden rechten Winkeln erfunden Die Konstruktion die in der Realitat nicht moglich ist hat den niederlandischen Grafiker M C Escher zu den Bildern Wasserfall und Belvedere animiert In der Mathematik wird Schonheit oft mit Einfachheit in Verbindung gebracht Penrose kommt hier zu dem Ergebnis dass in der Mathematik nicht Einfachheit als solche schon ist sondern vor allem unerwartete Einfachheit 11 Physik und Bewusstsein Arbeiten zu den Grundlagen der Quantenmechanik Bearbeiten Penrose versucht in mehreren Werken mit einer Drei Welten Lehre metaphysische Probleme popularwissenschaftlich zu beschreiben und seine Losungsvorschlage zu erklaren Aus der ersten Welt des platonisch mathematischen Logos ist die physikalische Realitat nur ein kleiner Ausschnitt es waren andere Naturgesetze denkbar Die dritte geistige Welt ist das Bewusstsein des Einzelnen Bei der Suche nach einer physikalischen Heimat fur Bewusstsein schlagt Penrose zusammen mit Stuart Hameroff ein Modell vor nach dem das Bewusstsein auf quantenmechanischen Effekten wie EPR Phanomenen Quantenverschrankung oder Quanten Nichtlokalitat und Quantenkoharenz beruht die in den Mikrotubuli des Zellskeletts und der Schnittstelle mit dem Neuron lokalisiert seien Diese Vorstellung wird kontrovers diskutiert insbesondere erscheint fraglich ob solche Phanomene bei der Temperatur und Dichte lebendiger Materie uberhaupt moglich sind Nach dieser Hypothese fuhren subtile physikalische Prozesse auf Nanometerskala 10 9 m im Grenzgebiet zwischen klassischer Physik und Quantenmechanik in einem hochentwickelten Nervensystem zu dem was wir Geist oder Bewusstsein nennen Von anderen Quantenphysikern Neurobiologen und Philosophen wie Thomas Metzinger Gerhard Roth oder Christof Koch wird das Hameroff Penrose Modell allerdings abgelehnt Er erhalt fur seine Theorie jedoch von verschiedenen Naturwissenschaftlern auch Unterstutzung so zum Beispiel durch die Physiker Hans Peter Durr und Amit Goswami sowie den Chemiker Rolf Frobose 12 13 Penrose schlug 2003 mit dem niederlandischen Experimentalphysiker Dirk Bouwmeester vor seine Hypothese des Einflusses der gravitativen Raumkrummung auf die Superposition quantenmechanischer Zustande 14 an Nano Spiegeln zu testen 15 16 Auszeichnungen Bearbeiten1971 Dannie Heineman Preis fur mathematische Physik 1972 Fellow der Royal Society FRS 1975 Eddington Medaille 1978 Plenarvortrag auf dem Internationalen Mathematikerkongress in Helsinki The complex geometry of the natural world 1985 Royal Medal der Royal Society 1988 Wolf Preis fur Physik 1990 Albert Einstein Medaille 1994 als Knight Bachelor zum Ritter geschlagen 1998 Mitglied der National Academy of Sciences der USA 1998 Helmholtz Medaille der Berlin Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften 2000 Karl Schwarzschild Medaille der Astronomischen Gesellschaft 2000 Order of Merit 2001 Ehrenmitglied der Royal Irish Academy 17 2004 Amaldi Medaille 2004 De Morgan Medaille 2006 Dirac Medal der University of New South Wales 2008 Copley Medaille 2011 Mitglied der American Philosophical Society 2018 Clay Award for Dissemination 18 2019 Pomerantschuk Preis 2020 Erasmus Medal 2020 Nobelpreis fur PhysikVeroffentlichungen Auswahl BearbeitenTensor Methods in Algebraic Geometry University of Cambridge 1956 Dissertation Geometrical Algebras A New Approach to Invariant Theory Bedford College London 1957 Techniques of Differential Topology in Relativity SIAM Philadelphia 1972 mit Wolfgang Rindler Spinors and Space Time Volume 1 Two Spinor Calculus and Relativistic Fields Cambridge Monographs on Mathematical Physics Cambridge University Press 1987 ISBN 0 521 33707 0 The Emperor s New Mind Concerning Computers Minds and the Laws of Physics Oxford University Press 1989 ISBN 0 14 014534 6 dt Ausgabe Computerdenken Des Kaisers neue Kleider oder Die Debatte um Kunstliche Intelligenz Bewusstsein und die Gesetze der Natur Spektrum der Wissenschaft Heidelberg 1991 ISBN 3 8274 1332 X Shadows of the Mind A Search for the Missing Science of Consciousness Oxford University Press 1994 ISBN 0 19 853978 9 dt Ausgabe Schatten des Geistes Wege zu einer neuen Physik des Bewusstseins Spektrum Heidelberg Berlin Oxford 1995 ISBN 3 86025 260 7 mit Stephen Hawking The Nature of Space and Time Princeton University Press 1996 ISBN 0 691 03791 4 dt Ausgabe Raum und Zeit Rowohlt Reinbek 1998 ISBN 3 498 02934 7 Hawkings Teil des Buches ist frei erhaltlich unter arxiv hep th 9409195 The Large the Small and the Human Mind Cambridge University Press 1997 ISBN 0 521 56330 5 dt Ausgabe Das Grosse das Kleine und der menschliche Geist Spektrum Heidelberg Berlin 2002 ISBN 978 3 8274 0289 9 Quantum Computation Entanglement and State Reduction In Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A 356 1998 S 1927 1939 The Road to Reality A Complete Guide to the Laws of the Universe Jonathan Cape London 2004 ISBN 0 224 04447 8 Deutsche Teilubersetzung Der Weg zur Wirklichkeit die Teilubersetzung fur Einsteiger Ubersetzerin Anita Ehlers Beitrage von Markus Possel Spektrum Akademischer Verlag 2010 ISBN 978 3 8274 2341 2 mit Wolfgang Rindler Spinors and Space Time Volume 2 Spinor and Twistor Methods in Space Time Geometry Cambridge Monographs on Mathematical Physics Cambridge University Press 2008 ISBN 0 521 34786 6 Cycles of Time Bodley Head 2010 ISBN 978 0 224 08036 1 deutsch Zyklen der Zeit Eine neue ungewohnliche Sicht des Universums Ubersetzt von Thomas Filk Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2011 ISBN 978 3 8274 2801 1 Collected Works 6 Bande Oxford University Press 2011 Fashion Faith and Fantasy in the New Physics of the Universe Princeton University Press Princeton New Jersey USA 2016 ISBN 978 0 691 11979 3 Consciousness and the Universe Quantum Physics Evolution Brain amp Mind Science Publishers New York 2010 ISBN 978 1 938024 30 6Einzelnachweise Bearbeiten Laudatio for the discovery that black hole formation is a robust prediction of the general theory of relativity Press Release Nobel Prize Physics 2020 Roger Penrose born August 8 1931 British Professor In prabook com Abgerufen am 4 Januar 2019 englisch Roger Penrose Computerdenken Die Debatte um Kunstliche Intelligenz Bewusstsein und die Gesetze der Physik Spektrum Akademischer Verlag 2001 ISBN 3 8274 1332 X Roger Penrose Schatten des Geistes Spektrum Verlag 1995 ISBN 3 86025 260 7 Roger Penrose Abner Shimony Nancy Cartwright Stephen W Hawking Das Grosse das Kleine und der menschliche Geist Spektrum Akademischer Verlag 2002 ISBN 3 8274 1331 1 Penrose Gravitational collapse the role of general relativity Rivista del Nuovo Cimento Serie 1 Band 1 1969 S 252 Wahagn Grigori Gursadjan Roger Penrose On CCC predicted concentric low variance circles in the CMB sky In Eur Phys J Plus Band 128 2013 S 22 arxiv 1302 5162 abs englisch Christian Muller Das zyklische Universum In wienerzeitung at 22 Mai 2015 abgerufen am 4 Januar 2019 Christian Wolf Kosmologie Urknall oder nicht In spektrum de 17 Januar 2014 abgerufen am 13 Oktober 2020 Roger Penrose The basic ideas of conformal cyclic cosmology In AIP Conference Proceedings Band 1446 2012 S 233 doi 10 1063 1 4727997 englisch Roger Penrose The Role of Aesthetics in Pure and Applied Mathematical Research In Bull Inst Math Appl Band 10 1974 S 266 271 1 zuletzt gesehen am 3 Mai 2020 Die Seele existiert auch nach dem Tod zuletzt gesehen am 3 Mai 2020 Roger Penrose On Gravity s Role in Quantum State Reduction In General Relativity and Gravitation Vol 28 Nr 5 1996 S 581 600 doi 10 1007 BF02105068 bibcode 1996GReGr 28 581P Universitat Leiden 2011 zu Penrose W Marshall C Simon Penrose Bouwmeester Towards the quantum superposition of a tiny mirror In Phys Rev Lett Band 91 2003 S 130401 1 pdf Members Roger Penrose Royal Irish Academy abgerufen am 11 Mai 2019 Dissemination Award In claymath org 8 Marz 2018 abgerufen am 4 Januar 2019 englisch Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Roger Penrose Sammlung von Bildern nbsp Wikiquote Roger Penrose Zitate Literatur von und uber Roger Penrose im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek John J O Connor Edmund F Robertson Roger Penrose In MacTutor History of Mathematics archive Penrose Tilings Southern Polytechnic State University 15 August 2011 abgerufen am 16 Januar 2012 Science and the Mind 12 Mai 1999 abgerufen am 16 Januar 2012 englisch Audio Vortrag von Roger Penrose zum Orch OR Modell des Bewusstseins Trager des Nobelpreises fur Physik 1901 Rontgen 1902 Lorentz Zeeman 1903 Becquerel M Curie P Curie 1904 Rayleigh 1905 Lenard 1906 J J Thomson 1907 Michelson 1908 Lippmann 1909 Braun Marconi 1910 van der Waals 1911 Wien 1912 Dalen 1913 Kamerlingh Onnes 1914 Laue 1915 W H Bragg W L Bragg 1916 nicht verliehen 1917 Barkla 1918 Planck 1919 Stark 1920 Guillaume 1921 Einstein 1922 N Bohr 1923 Millikan 1924 M Siegbahn 1925 Franck Hertz 1926 Perrin 1927 Compton C T R Wilson 1928 O W Richardson 1929 de Broglie 1930 Raman 1931 nicht verliehen 1932 Heisenberg 1933 Schrodinger Dirac 1934 nicht verliehen 1935 Chadwick 1936 Hess C D Anderson 1937 Davisson G P Thomson 1938 Fermi 1939 Lawrence 1940 1942 nicht verliehen 1943 Stern 1944 Rabi 1945 Pauli 1946 Bridgman 1947 Appleton 1948 Blackett 1949 Yukawa 1950 Powell 1951 Cockcroft Walton 1952 Bloch Purcell 1953 Zernike 1954 Born Bothe 1955 Lamb Kusch 1956 Shockley Bardeen Brattain 1957 Yang T D Lee 1958 Tscherenkow Frank Tamm 1959 Segre Chamberlain 1960 Glaser 1961 Hofstadter Mossbauer 1962 Landau 1963 Wigner Goeppert Mayer Jensen 1964 Townes Bassow Prochorow 1965 Feynman Schwinger Tomonaga 1966 Kastler 1967 Bethe 1968 Alvarez 1969 Gell Mann 1970 Alfven Neel 1971 Gabor 1972 Bardeen Cooper Schrieffer 1973 Esaki Giaever Josephson 1974 Ryle Hewish 1975 A N Bohr Mottelson Rainwater 1976 Richter Ting 1977 P W Anderson Mott Van Vleck 1978 Kapiza Penzias R W Wilson 1979 Glashow Salam Weinberg 1980 Cronin Fitch 1981 Bloembergen Schawlow K Siegbahn 1982 K Wilson 1983 Chandrasekhar Fowler 1984 Rubbia van der Meer 1985 von Klitzing 1986 Ruska Binnig Rohrer 1987 Bednorz Muller 1988 Lederman Schwartz Steinberger 1989 Paul Dehmelt Ramsey 1990 Friedman Kendall R E Taylor 1991 de Gennes 1992 Charpak 1993 Hulse J H Taylor 1994 Brockhouse Shull 1995 Perl Reines 1996 D M Lee Osheroff R C Richardson 1997 Chu Cohen Tannoudji Phillips 1998 Laughlin Stormer Tsui 1999 t Hooft Veltman 2000 Alfjorow Kroemer Kilby 2001 Cornell Ketterle Wieman 2002 Davis Jr Koshiba Giacconi 2003 Abrikossow Ginsburg Leggett 2004 Gross Politzer Wilczek 2005 Glauber Hall Hansch 2006 Mather Smoot 2007 Fert Grunberg 2008 Nambu Kobayashi Maskawa 2009 Kao Boyle Smith 2010 Geim Novoselov 2011 Perlmutter Schmidt Riess 2012 Haroche Wineland 2013 Englert Higgs 2014 Akasaki Amano Nakamura 2015 Kajita McDonald 2016 Thouless Haldane Kosterlitz 2017 Barish Thorne Weiss 2018 Ashkin Mourou Strickland 2019 Peebles Mayor Queloz 2020 Penrose Genzel Ghez 2021 Manabe Hasselmann Parisi 2022 Aspect Clauser Zeilinger 2023 Agostini Krausz L Huillier Trager des Wolf Preises in Physik 1978 Chien Shiung Wu 1979 George Eugene Uhlenbeck Giuseppe Occhialini 1980 Michael E Fisher Leo Kadanoff Kenneth Wilson 1981 Freeman J Dyson Gerard t Hooft Victor Weisskopf 1982 Leon Max Lederman Martin Lewis Perl 1983 4 Erwin Hahn Peter B Hirsch Theodore Maiman 1984 5 Conyers Herring Philippe Nozieres 1986 Mitchell Feigenbaum Albert J Libchaber 1987 Herbert Friedman Bruno Rossi Riccardo Giacconi 1988 Roger Penrose Stephen Hawking 1989 nicht vergeben 1990 Pierre Gilles de Gennes David J Thouless 1991 Maurice Goldhaber Valentine Telegdi 1992 Joseph Hooton Taylor Jr 1993 Benoit Mandelbrot 1994 5 Witali Ginsburg Yōichirō Nambu 1995 6 nicht vergeben 1996 7 John Archibald Wheeler 1998 Yakir Aharonov Michael Berry 1999 Dan Shechtman 2000 Raymond Davis junior Masatoshi Koshiba 2001 nicht vergeben 2002 3 Bertrand Halperin Anthony James Leggett 2004 Robert Brout Francois Englert Peter Higgs 2005 Daniel Kleppner 2006 7 Albert Fert Peter Grunberg 2008 2009 nicht vergeben 2010 John Clauser Alain Aspect Anton Zeilinger 2011 Maximilian Haider Harald Rose Knut Urban 2012 Jacob Bekenstein 2013 Peter Zoller Ignacio Cirac 2014 nicht vergeben 2015 James Bjorken Robert Kirshner 2016 Yoseph Imry 2017 Michel Mayor Didier Queloz 2018 Charles H Bennett Gilles Brassard 2019 nicht vergeben 2020 Rafi Bistritzer Pablo Jarillo Herrero Allan H MacDonald 2021 Giorgio Parisi 2022 Anne L Huillier Paul Corkum Ferenc Krausz 2023 nicht vergeben Normdaten Person GND 120520567 lobid OGND AKS LCCN n82139094 NDL 00515478 VIAF 108188624 Wikipedia Personensuche PersonendatenNAME Penrose RogerKURZBESCHREIBUNG britischer Mathematiker und theoretischer PhysikerGEBURTSDATUM 8 August 1931GEBURTSORT Colchester Essex England Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Roger Penrose amp oldid 235618882