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生平追溯探源头

罗杰·彭罗斯,这位英国数学家兼物理学家,1931年8月8日生在科尔切斯特。他爸是遗传学家,妈是医生,兄弟姐妹里还有搞物理的,早早让他接触到各种脑洞大开的想法。二战时全家跑到加拿大避难,那几年他上小学,数学就特别拔尖。

回英国后,1952年从伦敦大学学院拿数学学士,1957年在剑桥圣约翰学院搞定博士,专攻代数几何。刚毕业没多久,1955年他就重新发明了摩尔-彭罗斯逆矩阵,这东西在计算上挺实用。 转眼到1960年代,彭罗斯开始钻研广义相对论。

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1965年,他发论文证明坍缩恒星会形成奇点,这直接影响了黑洞理论。1969年,又抛出宇宙审查假设,说奇点藏在黑洞事件视界里,不裸露在外。1971年,他搞出自旋网络,后来影响了圈量子引力。1974年,发明彭罗斯镶嵌,非周期性图案,有五重对称,1984年被用在准晶体上。

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1979年,提出韦尔曲率假设,解释宇宙初始低熵状态,怎么让热力学第二定律成立。 1980年代后期,彭罗斯开始琢磨意识和量子。1989年出书《皇帝的新脑》,质疑计算机能不能模拟人类思维,用哥德尔不完备定理证明意识超算法。

1994年,跟斯图尔特·哈默罗夫合作,提出Orch-OR模型,说意识来自大脑微管里的量子计算,受引力影响波函数坍缩。2004年,《通往实在之路》这本书综合物理定律,还提彭罗斯诠释,量子力学加广义相对论导致客观坍缩。

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2010年,他出版《时间之环》,正式推出共形循环宇宙学。2020年10月6日,获诺贝尔物理学奖,跟别人分享黑洞形成预测。2021年诺贝尔演讲,他调整模型,说残余质量不影响循环,只要动能主导。

2025年3月,arXiv上有论文讨论CCC中引力波主导期怎么自然过渡。彭罗斯获过一堆奖,皇家学会会员、爱丁顿奖、狄拉克奖啥的。他一辈子跨界,数学到宇宙学再到哲学,总是用严谨数学挑战主流观点。

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宇宙循环解奥秘

彭罗斯的共形循环宇宙学,简称CCC,2010年正式提出,说宇宙不是一次性大爆炸完事,而是无限循环。每个循环叫“永世”,从大爆炸起步,无限膨胀,到热寂状态,只剩光子和引力子这些无质量粒子。这时,尺度没意义,因为没东西测距离。

通过共形变换,调整时空尺度,把无限大压缩成有限点,这个点就成下一个大爆炸起点。共形变换保持角度不变,像拉伸地图但比例一致。 数学上,用FLRW度规描述每个永世,乘上共形因子Ω,趋近零就把未来边界压成空间超曲面。

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边界满足韦尔曲率假设,低熵过去符合观测。粒子方面,有质量的必须消失,质子衰变或电子失质量,虽然实验没见,但模型假设。2021年彭罗斯放松,说少量残余质量行,只要光子主导。费米子局限于本永世,玻色子跨界,光锥结构不变。

黑洞信息佯谬解决,黑洞蒸发转辐射,确保边界光滑。 证据呢?2010年彭罗斯和瓦赫·古尔扎迪安分析WMAP数据,发现CMB低方差同心圆,6西格玛显著,说是前永世黑洞碰撞痕迹。2013年用天空扭曲法直接处理数据。2015年普朗克卫星确认,斑点不均匀。

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2018年论文提“霍金点”,超大质量黑洞蒸发留B模式辐射,后来B模式撤回,但点仍存。2022年预印本说这些异常来自亮像素,不是真信号,统计不显著。2024年讨论CCC可能验证大爆炸前痕迹,但主流用ΛCDM模拟解释为随机。

CCC不用量子引力处理大爆炸,靠爱因斯坦-麦克斯韦-狄拉克方程过渡。2025年论文引入引力波主导期自然跨界想法。跟永恒膨胀不同,CCC序列可数,无奇点裸露。彭罗斯说这解决宇宙加速,不需暗能量,靠跨界引力辐射。

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生命永恒思真谛

彭罗斯观点扩展到生命,说死亡不是终点,意识量子信息不灭。Orch-OR模型里,意思是大脑微管量子计算,微管对称结构适合量子相干。2014年阿尼尔班·班迪奥帕迪亚实验测到微管量子振动,支持模型。

量子信息存微管,死亡时释放到宇宙,如果复苏回流,解释濒死体验;不然无限存在,像灵魂。 马克斯·普朗克物理所汉斯-彼得·杜尔同意,量子场意识死后续存。彭罗斯2010年BBC访谈,说不信传统宗教,但宇宙有目的。

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CCC里,信息跨永世,通过CMB传递,2015年古尔扎迪安和彭罗斯联结费米佯谬,说信号像泛种论跨界,解释外星安静。生命不止代谢,是信息组织,转物质能量形式。基因文化传播类似,量子层面永续。 批评多,马克斯·泰格马克2000计算说脑温高,量子相干难维持。2020分析说霍金点看别处效应,符合膨胀不需CCC。

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彭罗斯坚持需新物理桥接经典量子。2023年Express报道,他和哈默罗夫说意识量子形式融宇宙,临床死亡后永存。2024年Qeios论文调和宗教来世与CCC,无限永世每个从大爆炸末尾连。

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彭罗斯不直接背书灵魂,但想法暗示死亡幻觉,信息在时空几何多尺度存。2025年arXiv讨论CCC波动支持意识量子基底。总之,这理论挑战传统,给生命永恒新视角,虽争议大,但激发跨领域思考。