A fizikai Nobel-díjat idén Roger Penrose, valamint Reinhard Genzel és Andrea Ghez kapták a fekete lyukakkal kapcsolatos kutatásaik elismeréseként. Roger Penrose kutatóközpontunkhoz is több szálon kötődik. Az idei fizikai Nobel-díjról, valamint Roger Penroseról Diósi Lajos és Vasúth Mátyás kollégánk készített egy rövid összeállítást.
(Forrás: nobelprize.org)
Roger Penrose érdeme, sok más, szintén fontos eredménye mellett, annak bizonyítása, hogy a fekete lyukak kialakulása Einstein általános relativitáselméletének természetes következménye. Einstein maga nem igazán hitte, hogy valóban léteznek olyan mindent elnyelő fekete lyukak, amik vonzásából semmi, még a fény sem szabadulhat. 10 évvel Einstein halál után jelent meg a cikk [1], melyben Penrose megmutatta, hogy a fekete lyukak valóban kialakulhatnak gravitációs összeomlás során. Ezek a fekete lyukak egy szingularitást rejtenek a középpontjukban, ahol a fizika ismert törvényeinek határaiba ütközünk.
A feketelyukak fizikáján túl, Penrose fontos eredményei között szerepel a tvisztorelmélet és a Penrose-csempék kidolgozása. Ez utóbbiakat a kvázikristályok leírására használják.
Roger Penrose többször is járt az Intézetünkben. Egykori kollégánk, Perjés Zoltán 1972-73-ban egy évet töltött Penrose csoportjában, és maga is részt vett a tvisztorelmélet kidolgozásában. Hazatérése után relativitáselméleti iskolát teremtett, amit több híres kutató, köztük Penrose meghívásával is erősített. Penrose 1997-ben is járt intézetünkben, ahol résztvett a Collegium Budapest workshopján, az igazgatóság tagja volt. Tudományt népszerűsítő könyvei magyarul is sikeresek, neve ismert egy nem-szakmai hazai közönség előtt is.
A fiatalon matematikai fizikában mutatott, és most díjazott teljesítmény óta Penrose érdeklődése az elméleti fizika legnagyobb rejtélye, a kvantummechanikai mérés, a hullámfüggvény kollapszusa, az úgynevezett Schrödinger-macska paradoxon, és ezzel összefügésben a kvantált anyag és a téridő szerkezet megoldatlan kapcsolatára is kiterjedt. Intézetünkben Diósi Lajos, Frenkel Andor, Lukács Béla is kutattak ebben az irányban. Diósi és Penrose több évtizedes, egymástól mindmáig független kutatásai több ponton is érintkeztek és a hullámfüggvény spontán kollapszusának Diósi-Penrose intuitív modelljében konvergáltak. A jelenleg folyó és tervezett kísérletekből derülhet ki, hogy Penrose az elméleti fizika intuitív előmozdításával is olyan sikeres-e, mint egykor egzakt matematikával. És lesznek-e egyúttal a magyar elméletnek is maradandóbb sikerei a fizika alapjainak kutatásában?
Roger Penrose cikke: R. Penrose, `Gravitational collapse and space-time singularities', Phys. Rev. Lett. vol 14, pp 57-59 (1965)
(Képek forrása: nobelprize.org)
