Konu: Roger Penrose Hayatı ( Biyografisi )

Roger Penrose Hayatı :


Roger Penrose, İngiliz fizikçi, astrofizikçi, kozmolog ve matematikçidir. Doğumu 8 Ağustos 1931 de Colchester, Es***, İngiltere de doğmuştur.


Stephen hawkingin üniversite hocasıdır. hawking ile beraber Einstein'ın genel görelilik kuramı ve evrenin oluşumu büyük patlama (big bang), karadelikler konusunda büyük çalışmalar yürütmüşlerdir.


Acaba bize hayat imkanı veren bir evrenin tesadüfen oluşması, bütün fiziksel değişkenler bir arada düşünüldüğünde, kaçta kaç ihtimaldir? Milyar kere milyarda bir mi?
Bu sayıyı ünlü İngiliz matematikçi-ve Hawking'in yakın çalışma arkadaşı-Roger Penrose hesaplamıştır. Tüm fiziksel değişkenleri hesaba katmış, bunların kaç farklı biçimde dizilebileceğini dikkate almış ve içinde canlıların yaşayabileceği bir ortamın oluşmasının, Big Bang'in diğer muhtemel sonuçları içinde kaçta kaç ihtimale sahip olduğunu tespit etmiştir.


Roger Penrose 1931'de doğmuştur. 1964'de kara deliklerin birer singularitye ulaşacağını matematiksel olarak göstermiş, kendisinin anlamadığı tarafları sonradan stephen hawking ele alıp geliştirmiştir.


Bugün fizikte penrose diagramlari adı verilen kara deliğe yaklaşan bir cismin akıbetinin nasıl olacağını görmenizi sağlayan matematiksel yapılar penrose eseridir.


İki boyutlu bir öklid düzlemini kendi kendini tekrar ederek kaplayan şekillerin neler olduğu sorusunun daha gelişmiş bir versiyonunu ele almış,hatta ele almakla bırakmayıp çözmüş, 10 yıl sonra kimyada çok işe yaradığını görmüştür.


Fizikte yeni teorileri olduğunu da eklemek gerekir. kendisi string theory'cilerine hiç uymayarak, twistor uzayi adını verdiği bir uzay ile genel görelilik teorisinin reel sayılar üzerine kurulu yapısını kompleks sayılara genişleterek - yani uzay-zaman geometrisindeki bir değişiklik ile- kuantum fiziğini görelilik teorisi ile bağdaştırmaya çalışmıştır.


Penrose, shadows of the mind kitabıyla, postmodern bir tanrı ispatı argümanı sunmuştur.


Roger Penrose, 1973’te BBC Radyo derslerine dayanan bir denemesinde kara delikler teorisini şu şekilde tanımlıyordu:
Kara delik nedir? Astronomik amaçlar açısından, küçük, son derece yoğun kara bir “cisim” gibi davranır. Ama sıradan anlamıyla gerçekte bir maddi cisim değildir. Düşünülebilen bir yüzeye sahip değildir. Kara delik, bir kütlesel çekim merkezi olarak davranan (tuhaf bir şekilde bozulmuş da olsa) boş bir uzay bölgesidir. Bir zamanlar orada bir maddi cisim var idi. Ama cisim kendi kütleçekimi altında içe doğru çöktü. Cisim kendisini merkeze doğru yoğunlaştırdıkça kütleçekim alanı daha da güçlendi ve kendisini daha fazla çökmekten alıkoyması zorlaştı. Belli bir aşamada geri dönüşsüz bir noktaya ulaşıldı ve cisim kendisinin “mutlak olay ufkundan” geçti.


Bu konuya tekrar döneceğim, ama şu anki amaçlarımız açısından, kara deliği sınırlayan yüzey olarak davranan şey mutlak olay ufkudur. Bu yüzey maddi değildir. Uzayda bir iç bölgeyi bir dış bölgeden ayıracak şekilde çizilen bir sınır çizgisinden ibarettir. İç bölge –ki cisim bu bölgeye çökmüştür– hiçbir maddenin, ışığın ya da herhangi türden bir sinyalin kendisinden kaçamayacağı gerçeğiyle tanımlanır, dış bölge ise sinyallerin ya da maddi parçacıkların hâlâ dış âleme kaçabilmesinin mümkün olduğu yerdir. Kara deliği oluşturmak üzere çöken madde, inanılmaz yoğunluklara erişmek üzere içeride derinliklere düşmüştür, görünüşe bakılırsa, bir “uzay-zaman tekilliği” olarak bilinen şeye ulaşarak varolmaktan çıkmıştır. Bu uzay-zaman tekilliğinde fiziksel yasalar, bugün anlaşıldığı şekliyle, uygulanabilir olmaktan çıkar.


Penrose ayrıca Yapay Zeka ile de ilgilenmiş ve 1990 yılında yayınlanan ve aynı yıl Bilimsel Kitap Ödülü'nü kazanan Kralın Yeni Usu adlı kitabı, modern fizik, evren bilimi, matematik ve felsefe üzerine bugüne kadar yazılmış en ilginç yapıtlardan biridir.


Roger Penrose'un akrabaları, Lionel Sharples Penrose ve Margaret Leathes, tıp doktoruydular. Tibbi genetikçi olan Lionel, Royal Society’nin üyesiydi. Mental (zihni) bozukluklarda çevre şartlarının ve genetic faktörlerin etkilerini konu alan bir proje üzerinde calisiyordu. Roger tam o sıralarda doğdu. Kardeşi Oliver İskoçya’daki Heriot-Watt University’de (Edinburgh) matematik profesörü oldu. Diğer kardeşi Jonathan ise psikoloji dalında öğretim görevlisi. Jonathan, 1958-69 seneleri arasında Britanya Satranç şampiyonuydu. Britanya satranç tarihinin en büyük ustalarından biri olarak Kabul edilmektedir.
1939’da babası ailesiyle beraber ABD’ye gitti.


Roger Ontario’da (Kanada) okula gitti ve matematiğe olan ilgisi burada başladı. “10 yaşlarımdayken çeşitli polyhedralar yaptığımı hatırlıyorum” der…


Babası Ontario hastahanesinin Psikiyatri Araştırma bölümünün müdürü oldu. Ama aynı zamanda matematikle de çok ilgiliydi ve hususiyetle geometriyle uğraşıyordu aynı annesi gibi… “Ağabeyim Oliver benden iki yaş büyüktü ancak 4 sınıf ilerideydi. Genç yaşta matematik hakkında çok şey bilirdi ve hem matematiğe hem de fiziğe büyük alaka duyardı”…


1945’te 2. Emperyalist Paylaşım Savaşı nihayetlendikten sonra, Penrose ailesi Britanya’ya döndü. Babası, Londra Üniversitesi’nde İnsan Genetiği profesörü oldu. Roger da Londra Üniversitesi Koleji’ne girdi. Ailesi tabib olmasını istiyordu ama o, matematiğe aşıktı…


“Matematik, Fizik ve Kimya bölümünü seçmemden dolayı ailem huzursuz oldu, Tıbbi kariyerim bir anda ortadan kalktı”...


Matematik’te Birinci Sınıf Onur derecesi aldı ve Cambridge’e gidip matematik araştırmalarına başladı. Oliver da Cambridge’deydi ve fizik’i seçmişti. Roger, Hodge üstadlığında St. John’s College’de cebir geometrisi araştırmalarına da başladı. 1 yıl sonra yönünü John Todd’a çevirdi. 1957’de, Cambridge üniversitesi’nden cebir ve geometri alanında Ph. D. derecesi aldı.


“3 ayrı kura devam ettim. Biri, Herman Bondi’nin verdiği Genel İzafiyet’ti, diğeri Paul Dirac’in Quantum Mekaniği’ydi ki çok hoştu, 3.sü ise Steen’in verdiği Matematik Mantık. Turing makinelerini ve Goedel teoremini öğrendim”…

Roger Penrose ( Devamı )


Onun fiziğe ilgi duymaya iten ilk büyük etkinin sahibi Dennis Sciama oldu. Sciama, kardeşinin arkadaşıydı.


“Sciama benim üzerimde çok etkili oldu. Beni fiziğe doğru gitmem noktasında uyardı”…
Cambridge’de doktorasına calışırken, ‘yarı-gruplar’ve ‘matrix halkaları’ üzerine makaleler yazmaya başladı. 1955’de, ‘Matriksler içun genelleşmiş zıd’ isimli makalesini ‘Cambridge Felsefe Cemiyeti’nin İlerlemeleri’ yayınladı (A generalized inverse for matrices / Proceedings of the Cambridge Philosophical Society). Burada Penrose, ‘A’ kompleks dikdörtgen matrix’in genelleşmiş inverse X’ini, AXA=XAX, XAX=X, (AX)* = AX, (XA)* = XA denklemlerinin yegane çözümü olarak tanımladı.


Bu genelleşmiş inverse’u matriks denklemlerinin sistemlerini cözmede ve yeni bir tip spektral decomposition bulmada kullandı. İkinci yayını Douglas Munn’la beraber ‘Zıd yarı-gruplar üzerine bir tezkere’ (A note on inverse semigroups) oldu ve aynı organda yayınlandı. 56’da ‘Lineer Matrix denklemlerinin en iyi yaklaşım çözümleri üzerine’ (On best approximation solutions of linear matrix equations )


Penrose 1956-57 akademik yılını Londra’da Bedford College Pure Mathematics (Saf Matematik) bölümünde asistan okutman olarak tamamlıyor. Bilahare, Cambridge, St John's College’de Araştırma görevlisi olarak görev alıyor. Bu görev 3 yıllıktır ve bu dönemde Joan Isabel Wedge’le evleniyor (1959). Bu görevi bitmeden evvel, 59-61 seneleri arasında, NATO ödülüyle ABD’ye gidiyor. Önce Priceton’a sonra Syracuse Üniversitesi’ne. Britanya’ya geri dönüyor ve 61-63 arasında Londra’da, King’s College’de Araştırma okutmanı olarak işe başlıyor. 63-64’de yeniden ABD’ye gidiyor ve Austin’deki Texas Üniversitesi’nde ziyaretçi okutman olarak çalışıyor.


1964’de Birkbeck College’de, Londra, çalışmaya başlıyor ve iki yıl içinde aynı yerde Tatbiki Matematik profesörü oluyor. 1973’de Oxford Ün.’de Rouse Ball derecesiyle Matematik profesörü oldu ve 98’de Emeritus (Ordinaryus) Rouse Ball derecesini alıncaya kadar aynı görevde kaldı. Aynı yıl, Londra, Gresham College’e, Gresham Geometry profesörü olarak atandı.


1959’un başlarında, Penrose kozmoloji hakkında çok mühim sayılabilecek bir seri yayın yaptı. İlki, ‘Relativistik olarak hareket eden kűrrenin görünür biçimi’ (The apparent shape of a relativistically moving sphere ) 1960’da ise ‘Genel İzafiyet’e bükücü (eğirici) bir yaklaşım’ (A spinor approach to general relativity) isimli makalesini yayınladı. Bu makalede şunları söylüyordu:
Gravitasyon (Çekim) teorisinin matematik apparatının, Riemann tensor’unun geometrik teorisine tekidiyle (vurgusuyla) beraber zarif (narin) ve detaylı bir sergileme…


Penrose saf matematik makaleleri yayınlamaya da devam ediyordu. 1961’de, Henry Whitehead ve Christopher Zeeman ile birlikte he published ‘Euclide uzayında katmerlerin sıkışması (bitişmesi, içine sokulmuş olması)’ (Imbedding of manifolds in euclidean space ). Neticede, eğer 0 < 2m n ise, ve bilahare, n’le bağıntılı her kapalı (m-1) katmerin, R2n-m+1 sıkışacağı isbatlanmış oluyordu. Ezra Newman’la beraber, Penrose ‘spin emsal rakamıları metodu ile çekimsel radyasyona bir yaklaşım’ (An approach to gravitational radiation by a method of spin coefficients ) isimli makalesini yayınladı. Bir sonraki yıl ise:


‘iki komponentli bükücü formalizmin, iki reel hükümsüz vektorden ve birbirini tasrif eden iki kompleks’ten ibaret olan uzay-zaman’da bir tetradin mütalaasına öncülük ettiğini...’ gösterdi.


1965’de, topolojik metodları kullanarak, Penrose ‘tuzağa düşmüş (yakalanmış) sahanın (sathın) varlığı’ adını verdiği ve tekilliğin çekimsel çöküş (büzüşme) dahilinde vuk’u bulması gerektiğini kanıtlayan şartlar altında mühim bir teoremi isbat etti. Temel olarak, bu şartlar altında uzay-zaman devam edememekte ve klasik genel izafiyet yıkılmaktadır. Penrose, quantum etkilerinin tekillikte başat olmasından hareketle, izafiyeti ve quantum teorisini kombine ederek ‘birleşik teoriyi’ (Unified Theory) araştırdı.


Penrose'un en büyük ataklarından biri, izafiyeti (relativity) ve Quantum nazariyesini birleştirme girişimi dahilinde ‘Burulma-bűkűm / twistor’ teorisine girişiydi. Bu, kuvvetli cebirsel ve geometrik metodları kombine eden kaydadeğer bir matematik teoridir. Wolfgang Rindler’le beraber, 1984’de ‘Burkucular-Bűkűcűler ve Uzay-Zaman’ (Spinors and Space-Time) ilk volumünü yayınladı. Bu volum, iki ‘Burkucu-Bűkűcű’ hesablamasını ve relativistic (izafiyete değgin) sahaları, ikinci volum ise, Uzay-Zaman geometrisi dahilinde burkucular- bűkűcűler (Spinors) ve ‘Saptiricilarin’ (Twistors) metodlarını içeriyordu.
1989’da meşhur kitabı ‘The Emperor's New Mind : Concerning computers, minds, and the laws of physics’ (İmparatorların yeni zihni: Bilgisayarlar, zihinler ve fizik kanunlarıyla münasebeti [bağlamında]) yayınlandı. Bir sonraki sene kitab, Rhone-Poulenc Science Book Prize ödülünü aldı. Sklar, kitabın amacını şöyle kaleme alıyordu:
‘... tefsir etme ve tenkidi saldırı bağlamında, zihnin tabiatına yeni bir bakış…zihni faaliyeti alıp algoritmik sürece taşıma ve zihnin daha elverişli bir teorisini teklif etme temelinde ele alınmış ve henüz varolmayan, maddi dünyanın bilinen tabiatına uygun fizik teorisi bulunmuş olacak. Argüman sürecinde, öğrenmemiş ancak mantıken sofistike olan okuyucu içun münasib seviyede, algoritmaların ve mücerred hesablanabilirliğin tabiatından, karar verilemezlik ve tamamlanmamışlık bağlamında ve narin sergilemeler, mevzular dahilinde, klasik fiziğin temel yapıları, quantum mekaniğindeki temel yapilar ve pazıllar (puzzles), entropik asimetrinin temel hatları ve kozmolojik yapıyla ilişkileri, çekimin münasib quantum teorisinin araştırılması ve bazı nöro-anatomi neticeleriyle alakası ve beynin fonksiyonunun araştırılması, zengin bir çeşitlilikle verilmiş…’ .


1994’de Penrose, ‘Shadows of the mind : A search for the missing science of consciousness’ (Zihnin Gölgesi: şuur’un gayb (noksan) ilimi içun bir araştırma) isimli eserini yayınladı. Burada birinci kitabını geliştiriyordu. 1996’da Penrose ve Hawking, ‘The Nature of Space ant Time’ (Uzay ve Zaman’ın tabiatı) isimli eseri yayınladılar. Bu kitab, ikisi arasında Isaac Newton Enstitüsü / Matematik Bilimler, Cambridge’de, tartışmalara yol açtı. Her ikisi de, birbirlerinin argümanlarına cevab teşkil eden 3’er makale yayınladı ve bilahare son oturumda birbirleriyle tartıştılar. Penrose şöyle diyor:
‘Bu tartışmanın başlangıcında, Stephen kendisinin pozitivist olduğunu, buna mukabil benim Platoncu olduğumu düşündüğünü söyledi. Pozitivist olması hasebiyle onunla beraber olmaktan mutluyum ancak buradaki en mühim noktanın realist olduğum noktası olduğunu düşünüyorum. Yine, eğer birisi bu münakaşayı, 70 yıl kadar evvel Bohr’la Einstein arasındaki meşhur münakaşayla kıyaslarsa, Stephen’ın Bohr rolünü kendimin ise Einstein rolünü oynadığını düşünebilirim. Einstein, dalga fonksiyonu olarak sunulması gerekli olmayan, reel bir alem gibi birşey olabileceğini ileri sürerken Bohr, dalga fonksiyonunun ‘gerçek’ bir mikro alem tasvir etmediğini ve fakat sadece kehanetlerde bulunmak içun faideli bir ‘bilgi’olduğu üzerinde ısrar ediyordu’.


Penrose’un aldığı ödüller;


Science Book Prize (1990)
Adams Prize / Cambridge University;
Wolf Foundation Prize for Physics (Stephen Hawking’le beraber)
Dannie Heinemann Prize (American Physical Society ve the American Institute of Physics; the Royal Society Royal Madalyası);
Dirac Madalyasi ve the British Institute of Physics madalyası;
Royal Astronomical Society’nin Eddington Madalyası;
Naylor Prize of the London Mathematical Society;
Albert Einstein Ödül ve Madalyası
1994’te bilime hizmetlerinden dolayi şovalye.
New Brunswick Üniversitesi onur ödülü(1992),
Surrey Un. Onur ödülü (1993),
Bath Un. Onur ödülü (1994),
Londra Un. Onur ödülü (1995),
Glasgow Un. Onur ödülü (1996),
Es*** Un. Onur ödülü (1996),
St Andrews Un. onur ödülü (1997)
Santiniketon Un. Onur odulu (1998).