Kosmologie und Allgemeine Relativitätstheorie:
* Penrose-Hawking-Singularitätssätze: Er arbeitete mit Stephen Hawking zusammen, um die Existenz von Singularitäten in der Raumzeit zu beweisen und die Unvermeidlichkeit von Schwarzen Löchern in der Allgemeinen Relativitätstheorie zu demonstrieren. Dieses Werk revolutionierte unser Verständnis des Universums und seiner Ursprünge.
* Konforme zyklische Kosmologie (CCC): Er schlug ein Modell für das Universum vor, das ein zyklisches Muster aus Expansion und Kontraktion vorschlägt, wobei jeder Zyklus in einem Urknall endet und dann als Urknall wieder auftaucht.
* Twistor-Theorie: Penrose entwickelte diesen mathematischen Rahmen zur Beschreibung von Raumzeit und Schwerkraft, der das Potenzial hat, die allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik zu vereinen.
Andere Beiträge:
* Penrose-Kacheln: Er entdeckte eine nichtperiodische Kachelung der Ebene und zeigte damit, dass aperiodische Muster existieren können.
* Penrose-Treppe: Er schlug diese paradoxe Struktur vor, die wie eine unendlich aufsteigende Treppe erscheint, obwohl dies im wirklichen Leben unmöglich ist.
* Arbeiten an den Grundlagen der Quantenmechanik: Er erforschte die Rolle des Bewusstseins bei Quantenmessproblemen und schlug alternative Interpretationen der Quantenmechanik vor.
Auszeichnungen und Anerkennungen:
* Nobelpreis für Physik (2020): Er teilte sich den Nobelpreis mit Reinhard Genzel und Andrea Ghez für seine Entdeckung, dass die Bildung von Schwarzen Löchern eine robuste Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie ist.
* Wolf-Preis für Physik (1988): Ausgezeichnet für seine Arbeiten zur Allgemeinen Relativitätstheorie, insbesondere zu den Singularitätssätzen.
* Königliche Medaille (1989): Ausgezeichnet von der Royal Society für seine Beiträge zur Mathematik und Physik.
Die Arbeit von Roger Penrose hatte tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis des Universums, der Schwarzen Löcher und der grundlegenden Natur der Physik. Seine Beiträge inspirieren und fordern Forscher auch heute noch.