راجر پنروز (Roger Penrose) یکی از افراد تاثیرگذار و صاحب‌نظر در دنیای فیزیک و نجوم است که در سال ۱۹۳۱ در بریتانیا متولد شد. از وی به عنوان ریاضیدان، فیزیکدان و فیلسوف علم یاد می‌شود که در دهه ۱۹۶۰ بسیاری از مشخصات اساسی سیاه‌چاله‌ها را محاسبه کرد و به خاطر پژوهش‌های فراوانش در خصوص این اجرام کیهانی جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۰ به او اهدا شد. در ادامه مهم‌ترین فعالیت‌ها و نظرات او در حوزه نجوم را معرفی می‌کنیم. با ما همراه باشید تا ضمن آشنایی با وی، از دیدگاه‌ها و کتاب‌هایش در حوزه کیهان‌شناسی مطلع شوید.
زندگینامه یا بیروگرافی راجر پنروز
راجر پنروز در شهر کولچستر (Colchester) انگلستان متولد شد و دوران کودکی خود را طی جنگ جهانی دوم همراه خانواده‌اش در شهر لندن (London) کانادا گذراند؛ شهری که نام آن از روی پایتخت انگلستان انتخاب شده است. وی درس خود را در مدرسه UCS (سرواژه University College School) آغاز کرد و برای تحصیلات عالیه به کالج دانشگاه لندن (University College London) رفت و در آنجا به خواندن ریاضیات مشغول شد.
در همین رابطه بخوانید: یوهانس کپلر کیست و چه قوانینی کشف کرد؟
راجر پنروز سپس به دانشگاه کمبریج (University of Cambridge) انگلستان رفت و در سال ۱۹۵۸ توانست مدرک دکتری خود را در رشته هندسه جبری اخذ کند. این دانشمند سمت‌های مختلفی در برخی از دانشگاه‌های انگلستان و ایالات متحده داشت. وی از سال ۱۹۶۴ تا سال ۱۹۷۳ به عنوان دانشیار و بعد استاد ریاضیات کاربردی در دانشگاه بیرکبک لندن (Birkbeck, University of London) مشغول فعالیت بود.
او از سال ۱۹۷۳ کرسی ریاضیات روس-بال (Rouse-Ball) را در دانشگاه آکسفورد (University of Oxford) انگلستان در اختیار داشت و به دلیل خدماتش به علم در سال ۱۹۹۴ نشان شوالیه را دریافت کرد. راجر پنروز در طول دوران فعالیت‌های علمی خود خدمات زیادی در جهت پیشرفت علم نجوم و کیهان‌شناسی ارائه داد و با دانشمندان بزرگی چون استیون هاوکینگ نیز همکاری داشت.
در همین رابطه بخوانید: نظریه نسبیت اینشتین به زبان ساده+کاربرد در فضا
نمودار پنروز
وی در سال ۱۹۶۹ همراه با هاوکینگ ثابت کرد که تمام مواد درون سیاهچاله در نقطه‌ای موسوم به تکینگی فرو می‌ریزند. پنروز همچنین روشی برای نقشه‌برداری از مناطق فضا زمان اطراف سیاهچاله ابداع کرد که نمودار پنروز نامیده می‌شود. این نمودار به ما امکان می‌دهد تا اثرات گرانش را بر هر جسمی که به یک سیاهچاله نزدیک شود ارزیابی کنیم.
در فیزیک نظری، نمودار پنروز یک نمودار دو بعدی است که روابط سببی یا علّی میان نقاط مختلف فضا زمان را نشان می‌دهد. این نمودار در واقع بسط نمودار مینکوفسکی (Minkowski diagram) است که در آن بعد عمودی نشان‌دهنده زمان و بعد افقی نمایانگر فضا است.
مثلث پنروز یا مثلث غیرممکن
یکی دیگر از مسائل جالبی که راجر پنروز مطرح کرده، مثلث پنروز است که از آن به مثلث غیرممکن هم تعبیر می‌شود. مثلث پنروز در واقع یک شی سه بعدی است که فهم آن در صفحه اقلیدسی معمولی ممکن نیست. این مثلث را اولین بار اسکار ریوتیسفارد (Oscar Reutersvärd)، هنرمند اهل سوئد، در سال ۱۹۳۴ طراحی کرد، اما راجر پنروز در دهه ۱۹۵۰ مستقل از ریوتیسفارد این جسم جالب و عجیب را خلق نمود و موجب شهرت آن شد.
مثلث پنروز از آن جهت غیرممکن است که برای وجود آن می‌بایست قوانین هندسه اقلیدسی نقض گردد. این شی دو بعد دارد که در نگاه انسان به عنوان یک جسم سه بعدی دیده می‌شود. مثلث غیرممکن در حقیقت چشمان و مغز ما را فریب می‌دهد، زیرا برای آن‌ها این گونه است که گویی تمام زوایای مثلث در یک فاصله از ما قرار دارند و همین امر ما را به درک یک شی سه بعدی غیرممکن می‌رساند.
راجر پنروز درباره نظریه بیگ بنگ هم عقاید جالبی دارد و آن را رد می‌کند. در ادامه، دیدگاه این دانشمند را درباره پیدایش جهان بررسی می‌کنیم.
راجر پنروز و بیگ بنگ
پنروز معتقد است که جهان با بیگ بنگ آغاز نشده است و پیش از آن جهان دیگری وجود داشته که بیگ بنگ صرفا پایان آن جهان است. او می‌گوید شواهدی از جهان قبلی هنوز هم قابل مشاهده است. به بیان ساده، راجر پنروز معتقد است کیهان ما اولین جهان نیست و آخرین نیز نخواهد بود؛ کیهانی که بنابر نظر طرفداران بیگ بنگ از انفجار یک نقطه بسیار متراکم آغاز و به جهان پیچیده کنونی بدل شده است.
بنابر دیدگاه راجر پنروز، مدل فعلی بیگ بنگ، دلیلی برای این موضوع ارائه نمی‌دهد که چرا یک حالت آنتروپی (Entropy) کم و بسیار منظم در زمان تولد جهان ما وجود داشته است. پس باید خیلی چیزهای دیگر نیز قبل از وقوع انفجار بزرگ بوده باشد. در نظریه پنروز، جهان ما با نزدیک شدن به آخرین روزهای انبساط خود به سمت نیستی نهایی، به حالت آنتروپی کم بازمی‌گردد و ورطه‌ای سرد، تاریک و عاری از ویژگی‌هایی مشخص را پشت سر می‌گذارد.
در همین رابطه بخوانید: استدلال‌های جالب پنروز در رد بیگ بنگ؛ چگونه انفجار بزرگ می‌تواند از هیچ به‌وجود آمده باشد؟
کتاب‌های راجر پنروز
این فیزیکدان کتاب‌های مختلفی را نیز در حوزه فیزیک و کیهان‌شناسی نوشته است که برخی از مشهورترین آن‌ها عبارتند از: چرخه‌های زمان (Cycles of Time)، جاده به واقعیت (The Road to Reality) و ذهن جدید امپراتور: در مورد رایانه‌ها، ذهن‌ها و قوانین فیزیک (The Emperor’s New Mind: Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics). شما می‌توانید بهترین کتاب‌های نجوم برای نوجوانان را از این لینک تهیه کنید.
نظر شما درباره دیدگاه راجر پنروز در رابطه با بیگ بنگ چیست؟ آیا فکر می‌کنید جهان ما در اثر انفجاری بزرگ به وجود آمده و پیش از آن چیزی نبوده است یا مانند این دانشمند، کیهان ما را اولین و آخرین جهان نمی‌دانید؟ دیدگاه‌های خود را با ما در میان بگذارید و سوالاتتان را بپرسید؛ کارشناسان اسپاش به شما پاسخ می‌دهند.