Libri di Roger Penrose

Forse Einstein aveva ragione a sostenere che la cosa più incredibile è che il mondo sia comprensibile dalla limitata mente dell’uomo. Roger Penrose raccoglie la sfida di Einstein: l’esigenza di una nuova fisica, che tenga conto sia della teoria del molto “grande” (relatività generale e cosmologia) sia della teoria del molto “piccolo” (fisica dei quanti), e che possa gettare luce sui problemi aperti della biologia e della psicologia. La presente edizione include due nuove appendici dedicate rispettivamente a una versione particolarmente facile del teorema di Gödel e alla descrizione di un esperimento atto a controllare le nuove idee di Penrose sulla meccanica quantistica. Roger Penrose, vincitore del premio Nobel per la Fisica 2020, è professore emerito di Matematica all’Università di Oxford.

Mente umana e intelligenza artificiale: si tratta di due realtà comparabili? A quali leggi della fisica (classica o quantistica) obbedisce la nostra mente? Un giorno i computer potranno ragionare esattamente come noi? In questo libro di divulgazione scientifica, che al suo apparire ha provocato vivaci polemiche, l'autore afferma che la "mente nuova", che l'intelligenza artificiale sostiene di poterci dare, è qualcosa di profondamente diverso dalla mente dell'uomo.

Come elaborare un modello teorico generale in grado di descrivere l'universo in modo unitario e coerente? È questa la domanda cruciale che accompagna la ricerca scientifica ormai da un secolo, da quando nel primo Novecento la teoria della relatività generale e la meccanica quantistica rivoluzionarono il nostro modo di concepire i meccanismi della natura: entrambe assolutamente efficaci e capaci di spiegare fenomeni fisici fondamentali, le due teorie rispondono in modo diverso a questioni decisive ma ancora irrisolte, suscitando controversie anche tra i maggiori fisici al mondo. Ieri Bohr ed Einstein, oggi Hawking e Penrose, che in questo libro partono da posizioni differenti per confrontarsi sui punti fondanti della natura dell'universo: dal big bang allo spazio-tempo, fino ai buchi neri, il loro incontro è un'occasione unica per assistere al dibattito scientifico contemporaneo al suo massimo livello, osservare passo dopo passo il farsi - e disfarsi - delle teorie più visionarie, e andare al cuore delle questioni matematiche e concettuali più sfidanti per la comprensione della realtà. Un incontro straordinario tra due protagonisti assoluti della fisica mondiale, un dialogo sorprendente che illustra in modo esemplare il fascino e la meraviglia delle leggi che regolano la natura e l'universo.

Oltre tre millenni di conquiste scientifiche in un unico, grande disegno: ecco l’ambizioso scopo di questo caposaldo della divulgazione, che ci conduce alla scoperta della vera natura di spazio e tempo attraverso la stupefacente armonia tra i dati fisici e le idee matematiche che li interpretano. Grazie a un’indiscussa capacità divulgativa, Penrose rende accessibili e intriganti i segreti dell’universo, permettendoci di contemplare in un quadro unitario gli elementi che regolano il delicatissimo equilibrio della nostra esistenza: i “mattoni costitutivi” della realtà. Con una scrittura accattivante, grande precisione e una dose di preziosa ironia, Penrose affronta i misteri della natura, da elementi microscopici quali i quark fino a fenomeni meno conosciuti dello spazio, come i buchi neri. Un’imperdibile introduzione alle leggi del mondo in cui viviamo, per ripercorrere la sfida intellettuale che ha dischiuso all’uomo i meccanismi dell’universo.

Il 1905 ha cambiato per sempre la storia della fisica, grazie ai cinque fondamentali articoli di Albert Einstein qui raccolti per la prima volta e presentati al grande pubblico. Prefazione di Roger Penrose.

Einstein ha affermato una volta che la cosa più incomprensibile dell'universo è il fatto che esso sia comprensibile. Aveva ragione? La teoria dei quanti e la teoria della relatività possono essere combinate in un modello generale di spiegazione del mondo? Il concetto di quanti e quello di cosmo sono compatibili? Perché il tempo va avanti e non indietro? A domande così importanti Stephen Hawking e Roger Penrose danno risposte diverse. Questo libro rispecchia i termini del loro confronto intellettuale riprendendo i testi di un memorabile ciclo di "lezioni a quattro mani" tenuto dal Newton Institute for Mathematical Sciences dell'Università di Cambridge.

Uno dei più profondi misteri del nostro universo è costituito dal problema della sua origine: il Big Bang ci spiega la sua nascita, ma cosa ci predice della sua fine? Roger Penrose, premio Nobel per la Fisica nel 2020, si interroga su questa domanda da tutta una vita, da quando era allievo a Oxford e compagno di studi di Stephen Hawking. Sfruttando e rileggendo in modo originale le più grandi scoperte degli ultimi decenni – dalla materia all’energia oscura, fino ad arrivare alla radiazione cosmica di fondo ai buchi neri – Penrose azzarda una nuova teoria unitaria detta CCC, “cosmologia ciclica conforme”, nella quale ci spiega la storia dell’universo come una (infinita) successione di eoni, dove la fase finale dell’uno coincide con l’inizio di quello seguente. Risolvendo così una serie di incongruenze date dalla teoria della continua espansione, Roger Penrose descrive in uno stile illuminante e comprensibile, ma ricco di apparati e possibilità di approfondimento per i lettori più esperti, una teoria che è una sorta di eterno ritorno dell’uguale cosmologico, compiendo ulteriori passi avanti nella scoperta del nostro universo e aprendo a prospettive di studio completamente nuove.

Da oltre un secolo la storia della fisica teorica sembra essere dettata da una marcia inarrestabile di trionfi. L'universo in cui viviamo è stato rivoluzionato dalle grandi teorie del XX secolo: la relatività di Einstein e la meccanica quantistica hanno prodotto una spinta propulsiva alla ricerca della Teoria del Tutto che ha portato a conseguire risultati clamorosi: il modello cosmologico standard ci ha permesso di definire l'evoluzione dell'universo dal Big Bang fino a immaginare i suoi possibili destini ultimi, mentre l'imponente architettura matematica fornita attraverso la teoria delle stringhe ci offre una visione elegante della struttura essenziale della materia e dello spaziotempo. Ma tutte queste teorie saranno vere? Saranno corrette? Saranno quelle che, un domani, ci permetteranno di capire meglio e più approfonditamente il mondo in cui viviamo? Il premio Nobel per la fisica Roger Penrose ci mostra, e dimostra, che le cose potrebbero non stare esattamente così. Con lo sguardo penetrante, l'originalità di pensiero e l'indipendenza di giudizio che da sempre ne contraddistinguono la ricerca scientifica e l'opera di divulgazione, anche in questo saggio, già pubblicato da Rizzoli col titolo "Numeri, teoremi & minotauri", Penrose ci fornisce una smisurata conoscenza degli argomenti trattati e una visione unitaria di ricerche, solo apparentemente molto distanti.

Che cosa c'era prima del Big Bang? Partendo dalla domanda che da anni impegna gli astrofisici, Roger Penrose si interroga sul carattere straordinario dell'evento che ha dato origine all'universo. Sfruttando e rileggendo in modo originale le più grandi scoperte cosmologiche degli ultimi decenni - dalla materia oscura all'energia oscura, dalla radiazione cosmica di fondo ai buchi neri e alla loro evaporazione finale prevista da Hawking - avanza una proposta che raccoglie tutti questi elementi in una spiegazione unitaria, mostrando come il destino ultimo del cosmo, con la sua espansione sempre più accelerata, possa di fatto essere reinterpretato come un nuovo Big Bang. La "cosmologia ciclica conforme" ci presenta così la storia dell'universo come una (infinita) successione di eoni, dove la fase finale dell'uno coincide con l'inizio di quello seguente. E risolve i numerosi problemi lasciati aperti dalle ipotesi precedenti - multiverso, nascita di nuovi universi dai buchi neri, modelli oscillanti tra espansione e collasso - senza sovvertire il quadro generale classico, basato su teorie fisiche e matematiche ampiamente accettate. Con "La strada che porta alla realtà" Roger Penrose ci ha presentato una guida accessibile ed esaustiva alle leggi che governano il nostro universo. Con "Dal Big Bang all'eternità", scritto in uno stile illuminante e comprensibile ma ricco di apparati e possibilità di approfondimento, compie ora un ulteriore passo avanti e apre una prospettiva cosmologica completamente nuova.

"Nel cervello succedono cose che un computer non può fare." Da questa semplice constatazione Roger Penrose prende le mosse per comporre il mosaico di un'indagine a cavallo tra scienza e filosofia, il cui oggetto è: esiste la coscienza? Cosa significa pensare? La fisica che conosciamo basta a spiegare il funzionamento della nostra mente? E se è vero che pensare significa essere, cosa ci rende umani?

In questo volume Roger Penrose si propone di offrire ai lettori una guida completa alle leggi dell'universo quali ci appaiono oggi. Il tema principale è la relazione tra matematica e fisica: la stupefacente armonia tra l'universo fisico e le idee matematiche che lo interpretano, e la bellezza di questa relazione arcana e misteriosa. E al termine di un percorso in cui descrive il comportamento delle minuscole particelle subatomiche così come dei buchi neri, Penrose evidenzia le tante domande ancora aperte e offre la sua personale visione del futuro di una scienza affascinante.

Dalla preistoria della scienza a oggi attraversando quasi tre millenni di scoperte matematiche e fisiche. "La strada che porta alla realtà" è un viaggio nella scienza che è destinato a giungere al cuore della natura dello spazio e del tempo, dove il motivo dominante è la "bellezza" dell'armonica relazione tra l'universo fisico e le idee matematiche che lo interpretano. A partire dalla geometria apparentemente più semplice dei pitagorici, Penrose guida i lettori attraverso i principi essenziali, i "mattoni" che sorreggono le strutture matematiche, dedicando ampie sezioni alla fisica quantistica, alle teorie cosmologiche (comprese le idee guida dell'autore sulla teoria delle stringhe e sull'inflazione dell'universo) e a tutto ciò che regola il delicatissimo equilibrio della nostra esistenza. Un libro che rappresenta non solo un'imprescindibile guida all'universo per addetti ai lavori ma anche un'introduzione essenziale alle leggi della fisica per coloro che amano affrontare una sfida intellettuale che ha per ricompensa la conoscenza del tutto.