Roger Penrose Fatos


O matemático e físico britânico, Sir Roger Penrose (nascido em 1931), fez contribuições impressionantes e originais para o estudo da geometria, relatividade, mecânica quântica e da mente humana.<

Roger Penrose nasceu em Colchester, Inglaterra, em 8 de agosto de 1931. Seu pai era o geneticista Lionel Penrose, um especialista em defeitos mentais, cujo interesse em geometria foi comunicado a seu filho. A família Penrose era ilustre na vida intelectual britânica no século XX. Jonathan Penrose ganhou o campeonato britânico de xadrez dez vezes nas décadas de 1950 e 1960. Não é surpreendente que a vida intelectual da família Penrose tenha sido animada.

Penrose recebeu seu diploma de graduação do University College, Londres, e depois prosseguiu para Cambridge para seu doutorado. Enquanto estudava, ele descobriu um teorema sobre seções cônicas, do qual alguns dos teoremas básicos da geometria projetiva seguem como casos especiais. Como parte de seu trabalho de doutorado, ele redescobriu alguns resultados importantes na teoria das matrizes. De 1964 a 1966 ele foi leitor de matemática aplicada no Birkbeck College da Universidade de Londres, avançando para professor titular em 1966.

O estudo da matemática na Grã-Bretanha sempre incluiu uma grande quantidade de matemática aplicada e até mesmo física, portanto não é inesperado que muito do trabalho mais conhecido de Penrose se pareça mais com a física do que com a matemática pura. Ele e Stephen Hawking estudaram os buracos negros em colaboração e os dois identificaram as características básicas dos buracos negros, que resultam do colapso de grandes estrelas. A massa torna-se tão concentrada que mesmo os fótons (partículas leves) são incapazes de escapar. Como resultado, mesmo que seja possível reconhecer a existência de um buraco negro a partir de seus efeitos sobre objetos próximos, seria impossível observar o interior do próprio buraco negro.

A partir de seu interesse na questão de se o espaço e o tempo são lisos ou divididos em unidades discretas, Penrose investigou muitos aspectos da mecânica quântica. Enquanto estava em Cambridge, Penrose tentou construir modelos matemáticos para a mecânica quântica usando os elementos básicos dos números reais. Um dos problemas de longa data da física do século 20 foi combinar os campos aparentemente conflitantes da relatividade e da mecânica quântica. Penrose tentou encontrar uma solução via geometria de torção, que se baseia em números complexos. Este ambicioso projeto continua longe de ser concluído, mas o estudo dos torcedores tornou-se uma indústria dentro da física por direito próprio.

Penrose colaborou com seu pai na criação de uma ilusão visual que foi incorporada às litografias pelo artista holandês M. C. Escher, cujo trabalho incluiu muitos elementos matemáticos. Também dentro da área de geometria, Penrose fez uma contribuição marcante para o estudo das inclinações. Um azulejo é um método de cobrir todo o plano com polígonos, por exemplo, quadrados ou triângulos equiláteros. Os ladrilhos que utilizam essas figuras são chamados de periódicos porque o padrão se repete regularmente ao se deslocar sobre o plano. A questão era se seria possível telhar (cobrir) o plano com um padrão não-repetitivo.

Antes de Penrose fazer sua contribuição, outros já haviam demonstrado que era possível ladrilhar o avião de forma não periódica. A primeira solução utilizava um número imenso de azulejos diferentes, e a melhor solução conhecida em 1974 ainda utilizava seis azulejos de formatos diferentes. Naquele ano Penrose encontrou um azulejo não periódico utilizando apenas duas formas diferentes. Embora esta contribuição geométrica pareça muito distante de seus estudos de astrofísica e mecânica quântica, ela também reflete a largura de sua formação científica.

Em 1966 Penrose recebeu o Prêmio Adams da Universidade de Cambridge e em 1971 o Prêmio Dannie Heineman de Física da Sociedade Física Americana. No ano seguinte ele foi eleito para a Royal Society e em 1973 ele sucedeu à prestigiosa Rouse Ball Chair of Mathematics da Universidade de Oxford. Ele dividiu dois prêmios com seu colaborador Stephen Hawking; a Medalha Eddington de 1975 da Royal Astronomical Society e o Prêmio Wolf de Física de 1988. Penrose ocupou cargos de visita em muitas universidades importantes nos Estados Unidos, incluindo Cornell, Texas, Califórnia, e Princeton.

Penrose tornou-se conhecida do público em geral graças ao livro mais vendido The Emperor’s New Mind, que apareceu nos dois lados do Atlântico em 1989. Hawking tinha escrito um livro para aclamação semelhante alguns anos antes, mas não tinha tentado incluir outras equações além da de Einstein’s e = mc2. O livro de Penrose inclui essa equação e centenas de outras, pois abrange computadores, mentes e as leis da física, para mencionar apenas os assuntos explicitamente nomeados no subtítulo. The Emperor’s New Mind pode ter sido o melhor livro sobre ciência moderna já escrito. Em 18 meses, ele havia passado por inúmeras impressões.

Durante uma série histórica de palestras no Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences da Universidade de Cambridge em 1994, Penrose e Hawking recriaram o famoso debate Bohr-Einstein. Em palestras públicas, Penrose e Hawking apresentaram suas visões distintas sobre o universo, sua evolução e impacto sobre a teoria quântica. No mesmo ano, Penrose foi nomeado cavaleiro por suas numerosas contribuições à ciência. Shadows of the Mind (1994) demonstrou mais uma vez a capacidade de Penrose de comunicar física teórica complexa a um público geral.

O que distinguiu Roger Penrose entre os físicos e matemáticos de seu tempo foi a amplitude e a profundidade de seu trabalho. Alguns dos ensaios que ele escreveu ilustram a atenção que ele deu a seus antepassados intelectuais, como Sir Isaac Newton. Sua influência sobre seus alunos foi profunda.

Leitura adicional sobre Roger Penrose

Existe um artigo sobre Penrose no conjunto McGraw-Hill em Modern Scientists and Engineers (1980). Uma visão mais pessoal está disponível na introdução de Martin Gardner em Penrose em The Emperor’s New Mind (1989). Uma boa discussão sobre os inclinações e o trabalho de Penrose está no livro de B. Grunbaum e G. Shephard Tilings and Patterns (1986). Artigos sobre Penrose podem ser encontrados nas populares revistas científicas Scientific American and Science. Um relato do debate Penrose-Hawking de 1994 é apresentado em The Nature of Space and Time (1996).


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