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Roger Penrose

Roger Penrose是英國數學家和數學物理學家,University of OxfordUniversity of OxfordUniversity of Oxford(牛津大學)是位於英國牛津的大學,1096年時當地已有某種形式的教學活動,自稱英語世界中歷史最悠久的大學,由大學與數十所自治學院組成聯邦制結構。點擊查看完整詞條榮休Rouse Ball數學教授,以引力坍縮奇點定理、扭量理論和Penrose tiling著稱,2020年因證明黑洞形成是廣義相對論的穩健預言而分享諾貝爾物理學獎。

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詞條資料

出生於英格蘭Colchester

Penrose於1931年8月8日生於英格蘭Colchester。父親Lionel Sharples Penrose是研究人類遺傳學的醫學科學家,母親Margaret Leathes學過醫。他在三兄弟中排行第二,兄Oliver,弟Jonathan,另有妹妹Shirley。⁠[1]

隨家人赴北美

1939年全家隨父親赴北美,父親在加拿大安大略省London的醫院任職,Penrose在當地上學,約十歲時開始製作多面體。戰後全家返回英國。⁠[2]

獲UCL數學一等榮譽學位

1952年,他從University College London畢業,獲數學一等學位;UCL後於1975年授予他榮譽院士稱號。⁠[3]

在Cambridge攻讀博士

他在Cambridge的St John’s College研究代數幾何,導師先為Hodge、後為John Todd,1957年獲博士學位。⁠[2]

結識Escher作品並構想不可能圖形

1954年仍在Cambridge讀書時,他在Amsterdam的一次會議上接觸到荷蘭版畫家M. C. Escher的作品,隨後與父親合作設計出Penrose三角和“Impossible Stair”(不可能樓梯),這兩種錯覺圖形啟發了Escher的Waterfall和Ascending and Descending。⁠[4]

在英美多所院校任職

與Joan Isabel Wedge結婚

他自述1958年與Joan Isabel Wedge結婚,1980年離婚;1988年與Vanessa Dee Thomas結婚。他共有四個兒子。⁠[1]

執教Birkbeck College,後赴Oxford

1964—1973年他在London的Birkbeck College任高級講師和應用數學教授,1973年起任Oxford的Rouse Ball數學講席教授。⁠[6]

發表引力坍縮奇點論文

1965年1月18日,Physical Review Letters第14卷第3期刊出他的論文“Gravitational Collapse and Space-Time Singularities”(引力坍縮與時空奇點),頁碼為第57頁起。⁠[7]

獲Dannie Heineman數學物理獎

1971年,美國物理學會(American Physical Society)與American Institute of Physics授予他Dannie Heineman數學物理獎。⁠[8]

當選皇家學會院士

他於1972年當選皇家學會(Royal Society)院士,1980年12月至1982年11月任學會理事會成員。學會介紹稱,他提出了扭量理論和宇宙監督假說。⁠[9]

提出Penrose tiling

1974年,他設計出一組可以無縫覆蓋無限平面、而圖案永不重複的非週期性瓷磚,其中最著名的一種由“kite”與“dart”兩種形狀組成。1982年,Daniel Shechtman在一種鋁錳合金中發現了類似的非週期原子結構,即後來所稱的準晶體。⁠[10]

與Stephen Hawking共獲Wolf物理學獎

1988年,他與Stephen Hawking共獲Wolf物理學獎,獲獎理由是二人發展了廣義相對論,證明宇宙學奇點的必然性並闡明黑洞物理。⁠[11]

出版The Emperor’s New Mind

1989年,他出版The Emperor’s New Mind,質疑意識即計算的前提,並主張需要新的物理學來理解意識。⁠[12]

獲封爵士

1994年,他獲封爵士。⁠[9]

與Stuart Hameroff提出Orch OR模型

1996年4月,他與University of Arizona麻醉學家Stuart Hameroff在Mathematics and Computers in Simulation發表論文,以Penrose於1994年提出的波函數客觀約化(objective reduction, OR)為基礎,提出意識源於神經元微管中的量子相干及其約化。⁠[13]

Penrose tiling圖案出現在捲紙上

1997年,Kimberly-Clark在英格蘭Kent郡Aylesford生產了壓印Penrose tiling圖案的絎縫衛生紙,一包四卷的樣品後來被Science Museum Group收藏。⁠[14]

任Gresham幾何學教授

1998年至2001年,他在London的Gresham College擔任幾何學教授。⁠[6]

獲頒功績勳章

The Gazette公告顯示,女王任命他為功績勳章(Order of Merit)成員,任命日期為2000年5月9日,同批受勳者包括James Black、Anthony Caro和Tom Stoppard。⁠[15]

出版The Road to Reality

2004年,Jonathan Cape出版他的The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe,全書1094頁,涵蓋數學、量子力學、粒子物理和廣義相對論,並提出他對量子引力等未決問題的個人設想。⁠[16]

獲Copley獎章

2008年7月,皇家學會以他在幾何學和數學物理方面的傑出貢獻授予他Copley獎章,這是世界上歷史最久的科學成就獎。⁠[17]

出版Cycles of Time並闡述共形循環宇宙學

他在2010年的Cycles of Time中闡述共形循環宇宙學。⁠[6]

該理論自2005年提出後受到許多宇宙學家質疑;2010年他與Vahe Gurzadyan宣稱在宇宙微波背景中發現支持它的同溫圓環。⁠[18]

在QMUL廣義相對論百年會議演講

2015年,他在Queen Mary University of London舉辦的廣義相對論百年紀念會議上作大會報告,題為“Light cones, black holes, infinity and beyond”(光錐、黑洞、無限及其他);他以不用幻燈片、而用手繪彩色投影膠片演講著稱。⁠[19]

Penrose Institute宣佈成立

2017年3月14日,聯合創辦人James Tagg在Royal Institution宣佈成立以他命名的研究機構,計劃以San Diego為基地,並與London、Oxford和Tucson合作,研究量子力學與廣義相對論的相互作用及其對理解意識的意義。⁠[12]

發表“Hawking點”論文

2018年8月6日,他與Daniel An、Krzysztof Meissner和Pawel Nurowski在arXiv提交論文,稱在Planck和WMAP的宇宙微波背景數據中發現多處溫度異常升高的圓形斑點,認為它們源於點狀高能源。⁠[20]

他們把這些斑點解釋為上一紀元超大質量黑洞Hawking蒸發釋放的輻射;James Zibin等研究者表示懷疑,認為分析未充分考慮“look elsewhere”效應。⁠[18]

做客Lex Fridman Podcast

獲諾貝爾物理學獎

2020年10月6日,他因“for the discovery that black hole formation is a robust prediction of the general theory of relativity”(發現黑洞形成是廣義相對論的一個穩健預言)獲諾貝爾物理學獎。⁠[22]

他獲得一半獎金,另一半由Reinhard Genzel與Andrea Ghez分享。⁠[8]

發表諾貝爾講座並領獎

2020年12月8日,他以預先錄製的形式發表諾貝爾講座“Black Holes, Cosmology, and Space-Time Singularities”(黑洞、宇宙學與時空奇點)。⁠[23]

同日,因疫情未赴Stockholm,他在London的瑞典大使官邸接受諾貝爾獎章和證書。⁠[24]

Oxford公開講座慶祝獲獎

2021年2月16日,Oxford數學研究所與Wadham College舉辦線上公開講座慶祝他獲獎,他發表擴充版諾貝爾講座,講述自己走向第一個廣義相對論奇點定理的歷程,並接受Melvyn Bragg訪談。⁠[25]

截至2026年10月:Oxford榮休教授

他是Oxford榮休Rouse Ball數學教授和Wadham College榮休院士。⁠[22]

他設計的非週期鋪砌圖案用於Oxford的Andrew Wiles數學樓入口和San Francisco的Transbay Center;The Science of Consciousness會議將他列為2026年講者。⁠[5]

關聯機構、網站與公開賬號

University of Oxford:官網:https://www.ox.ac.uk/(在新窗口打開)⁠[22]

來源

  1. Roger Penrose – Biographical - NobelPrize.org(在新窗口打開)
  2. Roger Penrose (1931 - ) - Biography - MacTutor History of Mathematics(在新窗口打開)
  3. UCL alumnus Professor Sir Roger Penrose awarded Nobel Prize(在新窗口打開)
  4. Inside the life and work of Roger Penrose: winner of the 2020 Nobel Prize in Physics | Varsity(在新窗口打開)
  5. TSC Speaker 2026: Sir Roger Penrose | The Science of Consciousness Conference(在新窗口打開)
  6. Sir Roger Penrose | Gresham College(在新窗口打開)
  7. Physical Review Letters - Volume 14 Issue 3(在新窗口打開)
  8. Nobel Prize in Physics recognizes black hole discoveries | EurekAlert!(在新窗口打開)
  9. Sir Roger Penrose OM FRS | Royal Society Fellow(在新窗口打開)
  10. Impossible Cookware and Other Triumphs of the Penrose Tile - Nautilus(在新窗口打開)
  11. Stephen W. Hawking - Wolf Foundation(在新窗口打開)
  12. Roger Penrose Institute to Form in San Diego | Newswise(在新窗口打開)
  13. Orchestrated reduction of quantum coherence in brain microtubules: A model for consciousness(在新窗口打開)
  14. Pack of four rolls quilted toilet paper with Penrose tiling | Science Museum Group Collection(在新窗口打開)
  15. Honours and Awards | The Gazette(在新窗口打開)
  16. On the road with Roger Penrose – Physics World(在新窗口打開)
  17. Roger Penrose awarded the Copley Medal | Mathematical Institute(在新窗口打開)
  18. New evidence for cyclic universe claimed by Roger Penrose and colleagues – Physics World(在新窗口打開)
  19. Roger Penrose: the Nobel laureate with a preference for transparencies over slideshows – Physics World(在新窗口打開)
  20. [1808.01740v4] Apparent evidence for Hawking points in the CMB Sky(在新窗口打開)
  21. #85 - Roger Penrose: Physics of Consciousness and the Infinite Universe | Lex Fridman Podcast(在新窗口打開)
  22. Oxford Mathematician Roger Penrose jointly wins the Nobel Prize in Physics(在新窗口打開)
  23. Roger Penrose – Nobel Lecture - NobelPrize.org(在新窗口打開)
  24. Roger Penrose's Nobel Lecture and presentation of Prize | Mathematical Institute(在新窗口打開)
  25. Oxford Mathematics Online Public Lecture: Spacetime Singularities - Roger Penrose, Dennis Lehmkuhl and Melvyn Bragg | Mathematical Institute(在新窗口打開)