Почетный доктор КПИ Роджер Пенроуз - лауреат Нобелевской премии по физике

6 октября Нобелевский комитет обнародовал решение о присуждении Нобелевской премии 2020 года с физики. В этом году ее разделили между тремя учеными, чьи открытия, как указано на сайте Нобелевского комитета, касаются проблем "одного из самых экзотических явлений Вселенной - черных дыр". Половину премии получил выдающийся британский физик-теоретик сэр Роджер Пенроуз - "за математическое доказательство того, что возможность образования черных дыр во Вселенной точно описывается общей теорией относительности Альберта Эйнштейна". Вторую ее половину присуждено немецкому астрофизику Райнхарду Генцелю и американской ученой Андреа Гез - "за открытие сверхмассивного компактного объекта в центре нашей галактики".

Решение Нобелевского комитета о награждении сэра Роджера Пенроуза для киевских политехников особенно приятно. Ведь он - Почетный доктор нашего университета. Диплом, мантию и памятный знак Почетного доктора КПИ им. Игоря Сикорского ректор Михаил Згуровский вручил Пенроузу на торжественном заседании Ученого совета нашего университета, которое состоялось 30 октября 2012 года. В тот день после торжественной церемонии сэр Роджер прочитал лекцию на тему "Seeing Signals From Before the Big Bang?" ( "Наблюдаем сигналы [с момента] перед Большим Взрывом?"), посвященную проблемам космологии и астрофизики.

Объявления об этой лекции вызвало большой интерес среди научной и образовательной общественности Киева. На нее пришли не только киевские политехники, но и представители других киевских университетов и научных учреждений - ученые, преподаватели, аспиранты и студенты. Тогда зал заседаний Ученого совета университета не смог вместить всех желающих послушать известного ученого, и многие слушали ее в прямой видеотрансляции в Большой физической аудитории первого корпуса нашего университета. Вещи, о которых рассказывал британский ученый, для восприятия были довольно непростыми, но он излагал их в форме, доступной даже для не очень подготовленных участников встречи. С текстом лекции в переводе на украинский доктора физико-математических наук, переводчика и писателя Максима Стрихи (с его же примечаниями и послесловием) можно ознакомиться по ссылке https://readymag.com/kis/penrose.

Заметим, что над проблемой, которой было посвящено лекцию, сэр Роджер работает и сейчас - о ней он говорил в телефонном интервью, которое дал после присуждения ему Нобелевской премии (см. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2020/penrose/interview).

Присуждение Нобелевской премии - событие неординарное и всегда вызывает к лауреатам повышенное внимание. Роджер Пенроуз (англ. Roger Penrose; род. 8 августа 1931 г.) заслуживает его в полной мере. Поэтому познакомимся с ним и его научным творчеством поближе.

Он - один из самых известных ученых современности, член Лондонского Королевского общества, почетный профессор математики Оксфордского университета, кафедру математики которого возглавлял в 1973-1998 гг.

Научные достижения Роджера Пенроуза отмечено многими премиями и медалями. Среди них - медали Эддингтона (совместно со Стивеном Хокингом), Дирака, Эйнштейна, Гельмгольца, Шварцшильда. В 2008 году он получил самую престижную награду Лондонского королевского общества - медаль Копли, которую впервые вручили в 1731 г.. Этой медалью награждают за достижения в любой науке - физике, химии, математике, биологии, медицине и других - только одного ученого в год. В свое время медаль Копли получили Б.Франклин, В.Гершель, А.Вольта, М. Фарадей, К.Гаус, Ч. Дарвин, Г. Гельмгольц, Р.Клаузиус, К.Вейерштрас, Д.И.Менделеев, И.И .Мечников и другие всемирно известные ученые.

За выдающиеся заслуги в развитии науки в 1994 г. королева Англии присвоила Роджеру Пенроузу рыцарский титул (отсюда и приставка к его имени «сэр»).

Основной областью исследований Пенроуза является теория относительности и релятивистская космология. Он создал теорию твисторов, которая соединила математические аппараты специальной теории относительности и квантовой механики, выдвинул гипотезы слабой и сильной "космической цензуры", касающиеся возможности наблюдений определенных космических объектов, а также идею спиновых сетей, которую использовали для описания геометрии пространства-времени в петлевой теории гравитации. В 2010 году он опубликовал книгу "Циклы времени. Экстраординарный взгляд на Вселенную", в которой изложил свою теорию циклической космологии, согласно которой Большой взрыв повторяется бесконечное количество раз. Он также разработал собственный вариант интерпретации квантовой механики. А еще он написал очень толстую (около тысячи страниц) книгу "Путь к реальности: полный путеводитель законами Вселенной" (2004), где рассмотрел фундаментальные принципы, которым подчиняются природные процессы, проанализировал взаимоотношения математики и физики в поисках лучшей теории для описания Вселенной, а также современные теоретические конструкции - теорию суперсимметрии, теорию струн, твисторов и др.

Много лет Пенроуз работает над проблемой сущности мышления. В 1989 г. он издал книгу "Новый ум императора. О компьютерах, мышлении и законах физики". В ней он обосновывал мнение, что явление сознания нельзя описать в рамках современной физической теории, что человеческий мозг принципиально отличается от сложного компьютера. Опираясь на идеи Геделя и Тьюринга, сэр Роджер доказывал, что математическое мышление и умственную деятельность в целом невозможно описать с помощью "компьютерной" модели ума. Он также утверждал, что современная физическая картина мира имеет существенное "белое пятно" - в ней отсутствует «мостик» между субмикромиром квантовой механики и макромиром классической физики. Книга вызвала бурную реакцию. Появилось множество статей, в которых критиковались выводы и аргументы Пенроуза. Его обвинили в том, будто он пытается доказать, что человеческое мышление не может основываться на известных научных принципах. На критику сэр Роджер ответил книгой "Тени разума. В поисках недостающей науки о сознании" (1994 г.), в первой части которой рассмотрел тезис неалгоритмичности сознания, во второй части - вопросы физики и биологии, необходимые для понимания функционирования реального мозга. В том же году совместно с американским анестезиологом, нейробиологом, профессором Центра изучения сознания Аризонского университета Стюартом Хамероффом разработал теорию квантового нейрокомпьютинга Хамероффа-Пенроуза, в которой активность мозга рассматривается как квантовый процесс. Эти проблемы и сейчас активно обсуждаются учеными во всем мире.

А еще следует упомянуть об очень интересных результатах математических исследований сэра Роджера, получившие названия "треугольник Пенроуза", "лестница Пенроуза", "мозаика Пенроуза". Впрочем, о них стоит рассказать отдельно, что мы и сделаем в одном из следующих номеров.

Дмитрий Стефанович, Владимир Игнатович