6 жовтня Нобелівський комітет оприлюднив рішення про присудження Нобелівської премії 2020 року з фізики. Цього року її розділили між трьома науковцями, чиї відкриття, як зазначено на сайті Нобелівського комітету, стосуються проблем "одного з найекзотичніших явищ Всесвіту – чорних дір". Половину премії отримав визначний британський фізик-теоретик сер Роджер Пенроуз – "за математичне доведення того, що можливість утворення чорних дір у Всесвіті точно описується загальною теорією відносності Альберта Ейнштейна". Другу її половину присуджено німецькому астрофізику Райнхарду Ґенцелю та американській вченій Андреа Ґез – "за відкриття надмасивного компактного об'єкту в центрі нашої галактики".
Рішення Нобелівського комітету про нагородження сера Роджера Пенроуза для київських політехніків є особливо приємним. Адже він – Почесний доктор нашого університету. Диплом, мантію та пам'ятний знак Почесного доктора КПІ ім. Ігоря Сікорського ректор Михайло Згуровський вручив Пенроузу на урочистому засіданні Вченої ради нашого університету, яке відбулося 30 жовтня 2012 року. Того дня після урочистої церемонії сер Роджер прочитав лекцію на тему "Seeing Signals From Before the Big Bang?" ("Спостерігаємо сигнали [з часу] перед Великим Вибухом?"), присвячену проблемам космології та астрофізики.
Оголошення про цю лекцію викликало велику зацікавленість серед наукової та освітньої громадськості Києва. На неї прийшли не лише київські політехніки, але й представники інших київських університетів і наукових установ – науковці, викладачі, аспіранти і студенти. Тоді зала засідань Вченої ради університету не змогла вмістити всіх охочих послухати відомого науковця, і багато хто слухав її у прямій відеотрансляції у Великій фізичній аудиторії першого корпусу нашого університету. Речі, про які розповідав британський науковець, для сприйняття були доволі непростими, але він викладав у формі, доступній навіть для не дуже підготовлених учасників зустрічі. З текстом лекції у перекладі українською доктора фізико-математичних наук, перекладача і письменника Максима Стріхи (з його ж примітками і післямовою) можна ознайомитися за посиланням.
Зауважимо, що над проблемою, якій було присвячено лекцію, сер Роджер працює і нині – про неї він говорив у телефонному інтерв'ю, яке дав після присудження йому Нобелівської премії (див.).
Присудження Нобелівської премії – подія неординарна і завжди викликає до лауреатів підвищену цікавість. Роджер Пенроуз (англ. Roger Penrose; нар. 8 серпня 1931 р.) заслуговує на неї повною мірою. Тож познайомимося з ним і його науковою творчістю ближче.
Він – один із найвідоміших учених сучасності, член Лондонського Королівського товариства, почесний професор математики Оксфордського університету, кафедру математики якого очолював у 1973-1998 рр.
Наукові досягнення Роджера Пенроуза відзначено багатьма преміями і медалями. Серед них – медалі Еддінгтона (спільно зі Стівеном Хокінгом), Дірака, Ейнштейна, Гельмгольца, Шварцшильда. У 2008 році він отримав найпрестижнішу нагороду Лондонського королівського товариства – медаль Коплі, яку вперше вручили в 1731 р. Цією медаллю нагороджують за досягнення у будь-якій науці – фізиці, хімії, математиці, біології, медицині та інших – лише одного вченого на рік. Свого часу медаль Коплі отримали Б.Франклін, В.Гершель, А.Вольта, М.Фарадей, К.Гаус, Ч.Дарвін, Г.Гельмгольц, Р.Клаузіус, К.Ваєрштрас, Д.І.Менделєєв, І.І.Мечников та інші всесвітньо відомі вчені.
За видатні заслуги в розвитку науки в 1994 р. королева Англії надала Роджеру Пенроузу лицарський титул (звідси і приставка до його імені "сер").
Основною галуззю досліджень Пенроуза є теорія відносності і релятивістська космологія. Він створив теорію твісторів, яка поєднала математичні апарати спеціальної теорії відносності та квантової механіки, висунув гіпотези слабкої і сильної "космічної цензури", що стосуються можливості спостережень певних космічних об'єктів, а також ідею спінових мереж, яку використали для опису геометрії простору-часу в петльовій теорії гравітації. У 2010 році він опублікував книгу "Цикли часу. Екстраординарний погляд на Всесвіт", у якій виклав свою теорію циклічної космології, згідно з якою Великий вибух повторюється нескінченну кількість разів. Він також розробив власний варіант інтерпретації квантової механіки. А ще він написав дуже товсту (близько тисячі сторінок) книгу "Шлях до реальності: повний путівник законами Всесвіту" (2004), де розглянув фундаментальні принципи, яким підпорядковуються природні процеси, проаналізував взаємовідносини математики і фізики у пошуках кращої теорії для опису Всесвіту, а також сучасні теоретичні конструкції – теорію суперсиметрії, теорію струн, твісторів та ін.
Багато років Пенроуз працює над проблемою сутності мислення. У 1989 р. він видав книгу "Новий розум імператора. Про комп'ютери, мислення і закони фізики". У ній він обґрунтовував думку, що явище свідомості не можна описати в межах сучасної фізичної теорії, що людський мозок принципово відрізняється від найскладнішого комп'ютера. Спираючись на ідеї Геделя і Тьюрінга, сер Роджер доводив, що математичне мислення і розумову діяльність загалом неможливо описати за допомогою "комп'ютерної" моделі розуму. Він також стверджував, що сучасна фізична картина світу має суттєву "білу пляму" – в ній відсутній "місток" між субмікросвітом квантової механіки і макросвітом класичної фізики. Книга викликала бурхливу реакцію. З'явилося безліч статей, у яких критикувалися висновки і аргументи Пенроуза. Його звинуватили в тому, що він намагається довести, ніби людське мислення не може ґрунтуватися на відомих наукових принципах. На критику сер Роджер відповів книгою "Тіні розуму. В пошуках відсутньої науки про свідомість" (1994 р.), у першій частині якої розглянув тезу неалгоритмічності свідомості, у другій частині – питання фізики та біології, необхідні для розуміння функціонування реального мозку. У тому ж році спільно з американським анестезіологом, нейробіологом, професором Центру вивчення свідомості Аризонського університету Стюартом Хамероффом розробив теорію квантового нейрокомп'ютингу Хамероффа-Пенроуза, у якій активність мозку розглядається як квантовий процес. Ці проблеми і нині активно обговорюються вченими в усьому світі.
А ще слід згадати про дуже цікаві результати математичних розвідок сера Роджера, які отримали назви "трикутник Пенроуза", "сходи Пенроуза", "мозаїка Пенроуза". Утім, про них варто розповісти окремо, що ми і зробимо в одному з наступних номерів.