知识
罗杰·彭罗斯（Roger Penrose），英国数学家和物理学家，因其在黑洞理论方面的革命性贡献而获得了2020年诺贝尔物理学奖。瑞典皇家科学院于2020年10月6日宣布了这一奖项，并指出彭罗斯博士的获奖理由是“发现黑洞形成是广义相对论的有力预测”。
获奖原因
早在上世纪60年代，彭罗斯与史蒂芬·霍金合作，证明了当一颗足够大质量的恒星耗尽其核燃料并塌缩时，不可避免地会在中心形成一个奇点，即黑洞。他提出了所谓的"宇宙监督假设"之外的关键洞见，确立了黑洞作为广义相对论预言的坚实证据。他的工作不仅验证了爱因斯坦的广义相对论在极端条件下的应用，而且对于理解宇宙中最奇特、最极端的天体——黑洞的本质起到了决定性的作用。
因此，罗杰·彭罗斯因其对黑洞物理学的开创性研究，独立于安德烈娅·盖兹和赖因哈德·根策尔的研究成果，共同分享了2020年的诺贝尔物理学奖。
科研综述
20世纪50年代，罗杰·彭罗斯独立发现并描述了一种矩阵的广义逆运算，它后来也被称为穆尔-彭罗斯广义逆矩阵。同样在50年代，罗杰还和父亲共同设计出了“不可能实现的图形”，如“彭罗斯三角”“彭罗斯阶梯”。1958年，彭罗斯的兴趣也逐渐从纯数学领域发展到了宇宙学的范畴。几年后，在对黑洞形成的问题苦苦思索很久后，罗杰想到了一个被他称为俘获面的想法，这成了他证明奇点定理的核心概念。
随后，他又与霍金合作，彭罗斯-霍金奇点定理由此诞生。他们证明了，在遥远的过去，宇宙必定始于一个无限小的奇点，这与当时的观测相符。在奇点上，所有已知的物理定律都将崩塌。正是这一系列研究，在2020年为他带来了诺贝尔物理学奖的荣誉。
20世纪70年代，彭罗斯以正五边形为基础，设计出了一种瓷砖图案——仅通过两种不同的形状，就能构造出一个能实现五重对称，能无限延续下去且不会自我重复的图案。1971年，彭罗斯发明的自旋网络成为后人发展圈量子引力的几何基础。后来，他的思考范围甚至延伸至量子生物学等领域。80年代，他曾提出了生物中微管蛋白质对量子效应的应用，并认为这背后可能藏着人类意识的奥秘。
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