Роџер Пенроуз (; ) — британски математичар, математички физичар, филозоф на науката и нобеловец по физика. Тој е професор по математика „Роуз Бол“ во пензија на Оксфордскиот универзитет, предавач на колеџот „Вадам“ во Оксфорд и почесен соработник на колеџот „Сент Џон“, Кембриџ и Лондонскиот универзитетски колеџ.
Пенроуз дал придонес во математичката физика на општата релативност и космологијата . Добитник е на повеќе награди и признанија, вклучувајќи ја и Волфовата наградата за физика во 1988 година, која ја споделил со Стивен Хокинг за Пенроуз-Хокинговите теореми за сингуларноста, и една половина од Нобеловата награда за физика во 2020 година за „откривањето дека всушност создавањето на црните дупки е робусно предвидување на општата теорија за релативност“.
Младост Роден е во Колчестер, Есекс, Роџер Пенроуз е син на Маргарет (Литс) и психијатарот и генетичар Лајонел Пенроуз. Негова баба и дедо од татко биле Џ. Дојл Пенроус, уметник од Ирска и „Почесната“. Елизабет Џозефин Пековер; и неговата баба и дедо по мајка биле физиологот Џон Бересфорд Литс и неговата сопруга Соња Мари Натансон, Еврејка по потекло од Русија која го напуштила Санкт Петербург кон крајот на 1880-тите. Негов чичко бил уметникот Роланд Пенроуз, кој со сопругата форограф Ли Милер го имаат синот Антони Пенроуз. Пенроуз е брат на физичарот Оливер Пенроуз, генетичарката Ширли Хоџсон и шаховскиот велемајстор Џонатан Пенроуз.
Пенроуз Втората светска војна ја поминува во Канада каде неговиот татко работел во Лондон, Онтарио. Пенроуз се образувал на Универзитетскиот колеџ и Лондонскиот универзитетски колеџ, каде што дипломирал во првата класа за математика..
Истражување Во 1955 година, додека бил студент, Пенроуз повторно ја воведува општата инверзна матрица на Е. Х. Мур, позната и како Мур–Пенроузова инверзна матрица, откако истата била повторно употребувана од страна на Арне Бјерхамар во 1951 година. Бидејќи своето истражување го започнал под менторство на професорот по геометрија и астрономија, Сер В. В. Д. Хоџ, Пенроуз својот докторат го стекнал на Колеџот „Сент Џон“ Кембриџ, во 1958 година, со трудот „тензорски методи во алгебарска геометрија“ под менторство на алгебристот и геометричар Џ. А. Тод. Тој развил и го популаризирал Пенроузовиот триаголник во 1950-ите, опишувајќи го како „невозможност во најчист облик“, и разменувал материјали со уметникот М. К. Ешер, чии претстави за невозможни тела му биле поттик во работата. Ешеровите дела Водопад, и Искачување и симнување пак биле поттикнати од работата на Пенроуз.
Како што авторот Манџит Кумар го опишува:
Пенроуз академската 1956-57 година ја поминува како асистент предавач на Лондонскиот колеџ Бедфорд и подоцна продолжува како истражувач на Кембричкиот Кембрички колеџ „Сент Џон“. Додека работел тау во текот на 3 години, во 1959 година се оженил со Џоан Изабел Веџ. Пред да му завршат обврските Пенроуз е добитник на истражувачка стипендија од НАТО за периодот 1959–61 година, првично за Принстон а подоцна за Сиракузискиот универзитет. По враќањето работи на Лондонскиот универзитет, каде Пенроуз останува две години, 1961–63 година, како истражувач на Лондонскиот кралски колеџ, по што повторно се враќа во САД каде поминува година 1963–64 година како посетител помошник професор на Тексашкиот универзитет во Остин. Подоцна исто така бил и професор на универзитетите Јешива, Принстон и Корнел во периодите 1966-67 година и 1969 година.
Во 1964 година, со титула професор при Биркбечкиот Колеџ, Лондон, (вниманието му е привлечено од математиката кон астрофизиката од страна на Денис Шијама, предавач на Кембриџ) според зборовите на Кип Торн од Калтех, „Роџер Пенроуз ги револуционирал математичките алатки кои се користат за анализа на својствата на време-просторот“. Дотогаш, работите поврзани со закривената геометрија на општата релативност биле ограничени до записи со доволно голема симетрија за Ајнштајновите равенки да се разрешат експлицитно и постоел сомнеж дали ваквите случаи се типични. Еден пристап беше употребата на растројната теорија, која била развиена под водство на Џон Арчибалд Вилер предавач на Принстон. Другиот, поиновативен, пристап започнат од Пенроуз бил со цел да се направи целосен преглед на деталната геометриска структура на време-просторот и наместо вниманието да се сосредочи само на топологијата на просторот, или на поголемиот дел на конформната структура, бидејки всушност структурата е таа, Важноста на Пенроузовиот епохален труд „Гравитацискиот колапс на време-просторните сингуларности“ не е само во резултатот, сумаризиран грубо, дека ако тело како што е ѕвезда пред смртта имлодира по некоја одредена точка, тогаш ништо не може да го попречи гравитациското поле да постане толку силно со што ќе се создаде некаков вид на сингуларност. Исто така укажува на начин со кој би се добиле слични општи заклучоци во други контексти, особено за космолошката голема експлозија, за која соработувал со најпознатиот студент на Денис Шијама, Стивен Хокинг. Пенроуз-Хокинговите теореми за сингуларноста биле инспирирани од Рајчаудуриевата равенка дело на Амал Кумар Рајчаудури.
Најголемиот придонес на Пенроуз бил во гравитациското собирање, започнувајќи со неговата космичка цензурна конјектура од 1969 година, па сè до ефектот на некоја сингуларност која е затскриена зад добро оформен хоризонт на настани, кој бвоедно го затскрива и време-просторот за кој Вилер го осмислил поимот црна дупка, пришто се набљудува видлива надворешна област со силна конечна искривеност, од каде може да се извлече дел од гравитациската енергија преку познатиот Пенроузов метод, кога насобирната околна материја може да ослободи дополнителна енергија која може да ја објасни астрофизичката појава квазар.
Надоврзувајќи се на „слабата космичка цензорна претпоставка“, Пенроуз, во 1979 година, ја објавува посилната верзија наречена „силна цензорна претпоставка“. Заедно со Белински-Халатников-Лившитцовата конјектура и последиците од нелиниската стабилност, и разрешувајќи ја цензорната конјектура е еден од најважните издвоени проблеми на општата релативност. Исто така од 1979 година, е и Пенроузовота влијателна Вејлова закривна претпоставка за почетните услови за видливиот дел од универзумот и потеклото на вториот закон на термодинамиката. Пенроуз и Џејмс Терел независно согледаледека телата кои се движат со брзини блиски до брзината на светлината ќе наликуваат како да испишуваат особени патеки или вртежи. ОПвој ефект е наречен Терелово вртење или Пенроуз–терелово вртење.
Во 1967 година, Пенроуз ја осмислува твисторната теорија која ги оцртува геометриските тела во Минковскиевиот простор во 4 димензионален сложен простор со метрички запис (2,2).
Пенроуз е исто така познат и по неговото откритие од 1974 година познато под името Пенроузови плочници, кои се создадени од две плочки кои може само да се поплочуваат во рамнината непериодично, и се плочници кај кои се согледува петкратна вртежна симетрија. Пенроуз овие идеи ги развил врз основа на натписот Deux types fondamentaux de distribution statistiqueJaromír Korčák (1938): Deux types fondamentaux de distribution statistique. Prague, Comité d'organisation, Bull. de l'Institute Int'l de Statistique, vol. 3, pp. 295–299. (на македонски јазик: Два основни видови на статистичка распределба) од чешкиот географ, демограф и статистичар Јаромир Корчак. Во 1984 година, ваквиод вид на распореди бил забележан кај атомите во квазикристалите. Друг значаен придонес е оној од 1971 година кога ја осмислува завртната мрежа, која подоцна ќе прерасне во геометрија на време-просторот во јамкестата квантна гравитација. Тој бил влијателен во популизацијата на општо познатите Пенроузовите дијаграми (причински дијаграми).
Во 1983 година, Пенроуз бил поканет да предава на Рајсовиот универзитет во Хјустон, од страна на управникот Бил Гордон. Тој таму работел од 1983 до 1987 година.
Подоцнежна активност Во 2004 година, Пенроуз ја објавува Патот до реалноста: целовкупен водич за законите на универзумот, книга од 1.099 страници како водич за законите на физиката и вклучува објаснување на неговата теорија. Пенроузовото толкување предвидува постоење на врска меѓу квантната механика и општата релативност, и предложува дека квантната состојба останува во суперпозиција сè додека не е постигната значајно ниво на разлика кај време-просторната закривеност.
Пенроуз е исто така и Францис и Хелен Пенц почесен привремен професор по физика и математика при Пенсилванискиот државен универзитет.
Млад универзум
Во 2010 година, Пенроуз објавил можен доказ, заснован на концентрични кругови забележани од страна на Вилкинсоновата микробранова анизотропна сонда и податоците за космичкото микробраново зрачење на небото, за првиот универзумо кој постоел пред Големата експлозија на нашиот моментален универзум. Тој го спомнува овој доказ во епилогот на својата книга од 2010 година Циклуси на времето,Roger Penrose, Cycles of Time, Vintage; Reprint edition (1 May 2012) книга во која тој ги претставува неговите причини, поврзани со Ајнштајновите равенки за полето, Вејловата закривеност C, и Вејлова претпоставка за закривеноста (ВПЗ), односно дека преминот од Големата експлозија била доволно неразорен за претходниот универзум преживеал. Тој изнел неколку мислења за C и за ВПЗ, кои подоцна биле потврдени од други научници, со што ја популаризирал нееговата теорија за конфромалната циклична космологија (КЦК). Во оваа теорија, пенроуз претпоставува дека при крајот на овој универзум целата материја веројатно ќе биде во црните дупки кои постепено ќе испаруваат преку Хокинговото зрачење. Во тој момент, сè што е во универзумот се состои од фотони кои не "подлежат" ни на времето ни на просторот. Односно не постои разлика межу бескрајно голем универзум кој се состои само од фотони и бескрајно мал универзум кој се состои само од фотони. Од оваа причина, сингуларноста за Големата експлозија и онаа за бескрајно проширениот универзум се исти.
Поедноставено, тој верува дека сингуларноста во Ајнштајновите равенки за полето за Големата експлозија е само приведна сингуларност, слична со веќе добропознатата привидна сингуларност кај хоризонтот на настани кај црната дупка. Втората сингуларност може да се острани со замена на појдовниот систем, и Пенроуз предлага друга промена на кординатниот систем која ќе ја отстрани сингуларноста кај Големата експлозија. Една последица од ова е дека главните настани при Големата експлозија може да се разберат без потребата од обединувањето на општата релативност и квантната механика, и следствено не постои строга ограниченост на Вилер–Девитовата равенка, која го нарушува времето. Дополнително, може да се користат и Ајнштајн-Максвел-Дираковите равенки.
Физиката и свесноста
Пенроуз е автор на книги во кои се пишува за врската меѓу соновната физика и човековата (илим животинската) свест. Во делото Царскиот нов ум (1989), тој пишува дека познатите физички закони се несоодветни за објаснувањето на појава како свесноста. Пенроуз предложил одликите на новата физика која ги определува барањата за премостување на јазот меѓу класичната и квантната механика (она што тој го нарекува точна кватна гравитација). Пенроуз користи варијанта на Туринговата запирна теорема за да прикаже дека системот може да биде детерминистички без притоа да биде и алгоритамски. (На пример, ако се замисли систем со само две ссотојби, вклучено и исклучено. Ако состојбата на системот е вклучено, кога Туринговата машина запира или исклучено кога Туринговата машина не застанува, тогаш состојбата на системот е целосно определена од машината, но сепак, не постои алгоритамски начин да се определи дали Туринговата машина запира.)