齊魯晚報·齊魯壹點記者 王曉瑩 編譯
6日,2020年諾貝爾物理學獎頒布,英國科學家羅傑·彭羅斯、德國科學家賴因哈德·根策爾和美國科學家安德烈婭·蓋茲分享這一獎項:羅傑·彭羅斯因證明黑洞是愛因斯坦廣義相對論的直接結果而獲獎;賴因哈德·根策爾和安德烈婭·蓋茲因在銀河系中央發現超大質量天體而獲獎。因此,在獎金分配方面,羅傑·彭羅斯獲得一半,賴因哈德·根策爾和安德烈婭·蓋茲共享另一半。
從左至右為英國科學家羅傑·彭羅斯、德國科學家賴因哈德·根策爾和美國科學家安德烈婭·蓋茲。
三位科學家中,家族裡「學霸」最多的當數羅傑·彭羅斯。他1931年出生於英國、現為牛津大學教授,他們家從祖父輩起就湧現出許多藝術家、科學家和數學家。羅傑·彭羅斯的祖父是著名畫家、藝術家,外祖父是生理學家;他的父親萊昂內爾·彭羅斯是英國知名遺傳學家、精神病學家、數學家,還擅長西洋棋研究,曾於1960年獲得素有諾貝爾獎風向標之稱的「拉斯克醫學獎」。今年三名諾貝爾生理學或醫學獎得主中,美國科學家哈維·阿爾特和查爾斯·賴斯都曾獲「拉斯克醫學獎」。羅傑·彭羅斯的叔叔羅蘭·彭羅斯是藝術家、畢卡索的好友,還為畢卡索寫過傳記。
羅傑·彭羅斯的父親萊昂內爾·彭羅斯
萊昂內爾·彭羅斯和妻子瑪格麗特共有4個孩子,羅傑·彭羅斯排行第二,他的哥哥奧利弗是物理學家,弟弟喬納森是西洋棋大師、心理學家,妹妹雪莉是遺傳學家。萊昂內爾·彭羅斯去世後,瑪格麗特再嫁,結婚對象是數學家馬克斯·紐曼,他曾是數學家圖靈在劍橋大學時期的老師。連繼父都是學術界大牛,羅傑·彭羅斯如果「不得個諾貝爾獎都不好意思見親戚」。
羅傑·彭羅斯(左)和奧利弗·彭羅斯
出生在這樣的家族中,按說羅傑·彭羅斯應該天賦過人,但相比從小在數學上就展現出強大天賦的哥哥奧利弗,羅傑·彭羅斯小時候在數學上反應並不快。他曾在接受採訪時說:「我的反應總是很慢,雖然數學很好,但考試時卻不一定考得好。老師能意識到,如果給我足夠時間,我還是能做好的。」
在家人尤其是哥哥的幫助下,羅傑·彭羅斯克服困難,對數學產生了興趣。在倫敦大學學院學習期間,他在數學和生物學之間選擇了數學。當時父母不太支持他的決定,他們本來給二兒子規劃的職業路線是學醫。羅傑·彭羅斯堅持了自己的想法,後來進入劍橋大學學習數學並獲博士學位。
年輕時的羅傑·彭羅斯
在學術生涯中,羅傑·彭羅斯對拓撲學很感興趣,並將這一數學分支應用到黑洞研究方向。他在1965年發表了彭羅斯奇點定理,次年當上了正教授。1969年,他與著名物理學家霍金合作,兩人因此成為好友,並提出了彭羅斯-霍金奇點定理,這是廣義相對論中一項重要的研究成果。
2016年與羅傑·彭羅斯一同參加科學節目的教授吉姆·阿哈利說:「彭羅斯是第一個在數學層面上證實了黑洞存在的人,到1965年,黑洞成了相對論的自然結果,不再是一個猜想。」
彭羅斯和霍金有兩人共同命名的彭羅斯-霍金奇點定理。
1973年羅傑·彭羅斯開始在牛津大學任教,直至1999年退休。在獲得人生最高成就諾貝爾獎之前,他已經拿獎拿到手軟,包括「丹尼·海涅曼數學物理獎」「阿爾伯特·愛因斯坦獎」、英國劍橋大學著名數學獎項「亞當斯獎」「沃爾夫物理學獎」等。
羅傑·彭羅斯
除了物理學家的身份,羅傑·彭羅斯在數學、哲學等領域也頗有建樹,遺傳了家族基因的他,西洋棋也下得很好。不過,這位89歲的全才諾貝爾獎得主承認,他怎麼努力也搞不定PPT(幻燈片演示文稿):「我真的很討厭PPT,偶爾用一下就是一場災難。」