I migliori libri di Roger Penrose, Premio Nobel per la fisica

In questo articolo andremo a scoprire quali sono i migliori libri di Roger Penrose, premio Nobel per la Fisica 2020 per i suoi studi sui buchi neri.

Sir Roger Penrose è scienziato e cosmologo britannico di fama mondiale, vantando moltissimi contributi allo studio della  cosmologia, della fisica-matematica e dei giochi matematici. Laureato a Cambridge, insegna ad Oxford.

Sono molti e divertenti gli aneddoti che circolano sulla sua amicizia con il collega di Oxford, l’astrofisico Stephen Hawking. E molte anche le collaborazioni in ambito accademico: circa i teoremi sulla singolarità, Penrose e Hawking si sono schierati, ad esempio, contro l’esistenza di una singolarità nuda (una singolarità isolata non circondata dall’orizzonte degli eventi). Nel 1988 Hawking e Penrose hanno ricevuto insieme il Premio Wolf per la fisica e sono coautori di diversi libri divulgativi tra cui “La natura dello spazio e del tempo. Che cosa la mente umana può comprendere dell’universo”, presente in questo post.

Ma gli interessi e i temi di ricerca di cui Roger si è occupato nel corso dei decenni sono di ampissima portata e spaziano dalla natura della mente umana a quella dell’universo intero.
Il modello della mente ideato da Penrose (con Stuart Hameroff) si chiama modello ORCH-OR (ORCHestrated Objective Reduction, “Riduzione oggettiva orchestrata”). L’Orchestrazione è intesa quella eseguita delle proteine di un ipotetico connettivo che dirigono la trasformazione quantistica dei microtubuli presenti nel nostro cervello. L’intuizione di base consiste, quindi, nel porre l’origine della coscienza non nella iterazione tra i neuroni ma in un certo processo di natura quantistica che avviene all’interno degli stessi.

Altro grande filone di ricerca su cui ha indagato il noto fisico teorico è la natura intrinseca dell’intelligenza artificiale e il confronto di questa con l’umana intelligenza. Per farsi un’idea, nella nostra selezione dei migliori libri di Roger Penrose abbiamo coerentemente inserito il suo primo libro sulla coscienza, “La mente nuova dell’imperatore” (1989), in cui vengono esposti i limiti teorici dell’AI.

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La strada che porta alla realtà. Le leggi fondamentali dell’universo

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Penrose ci accompagna alla scoperta della vera natura di spazio e tempo riuscendo a spiegare anche ai profani, grazie alla scrittura scorrevole e una buona dose di ironia, i dati fisici e le idee matematiche che cercano di interpretare i segreti dell’universo. Roger ci spiega cosa siano elementi microscopici come i quark e oggetti giganteschi come i buchi neri.

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Numeri, teoremi & minotauri

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La fisica teorica dopo le grandi rivoluzioni della relatività einsteiniana e della meccanica quantistica, parte alla ricerca del Santo Graal di una Teoria del Tutto. Il modello cosmologico standard tenta di spiegare l’evoluzione dell’universo dal Big Bang fino ai suoi possibili destini ultimi, la teoria delle stringhe rende una visione elegante della struttura essenziale della materia e dello spaziotempo. Ma Roger Penrose ci spiega come ci siano ancora tante domande a cui rispondere. Quanto l’indiscutibile eleganza della teoria delle stringhe e la sua conseguente popolarità impediscono di dedicare le nostre ricerche a ipotesi forse meno spettacolari ma più solide? Quale base reale hanno i voli di fantasia delle teorie cosmologiche attuali, erette sul dogma del modello inflazionario? E la precisione straordinaria delle predizioni della meccanica quantistica giustifica la fede cieca nell’affidabilità dei suoi traballanti fondamenti concettuali?

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La natura dello spazio e del tempo. Che cosa la mente umana può comprendere dell’universo

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Hawking e Penrose 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.

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Consciousness and the Universe: Quantum Physics, Evolution, Brain & Mind

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Is consciousness an epiphenomenal happenstance of this particular universe? Or does the very concept of a universe depend upon its presence? Does consciousness merely perceive reality, or does reality depend upon it? Did consciousness simply emerge as an effect of evolution? Or was it, in some sense, always “out there” in the world? These questions and more, are addressed in this special edition. FEATURING Cosmological Foundations of Consciousness Origins of Thought Evolution of Consciousness Neuroscience of Free Will Quantum Physics & Consciousness Out-of-Body and Near Death Experiences Dreams & Hallucinations Paleolithic Cosmology & Spirituality Self-Consciousness in Apes, Dolphins, Cephalopods, Machines Consciousness in Extra-Terrestrials Sexual Consciousness How Consciousness Becomes the Physical Universe Over 50 Consciousness Raising.

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La mente nuova dell’imperatore

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Un piccolo gioiellino di divulgazione scientifica, questo libro si occupa delle differenze e le analogie tra mente umana e intelligenza artificiale. A quali leggi della fisica (classica o quantistica) obbedisce la nostra mente? Un giorno i computer potranno ragionare esattamente come noi?

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Shadows Of The Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness

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A visionary description of what a new physics – one that is adequate to account for our extraordinary brain – might look like. It is also a bold speculation on the biological process that makes consciousness what it is.

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Cycles of Time: An Extraordinary New View of the Universe

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This groundbreaking book presents a new perspective on three of cosmology’s essential questions: What came before the Big Bang? What is the source of order in our universe? And what cosmic future awaits us?

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Fashion, Faith, and Fantasy in the New Physics of the Universe

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What can fashionable ideas, blind faith, or pure fantasy possibly have to do with the scientific quest to understand the universe? Surely, theoretical physicists are immune to mere trends, dogmatic beliefs, or flights of fancy? In fact, acclaimed physicist and bestselling author Roger Penrose argues that researchers working at the extreme frontiers of physics are just as susceptible to these forces as anyone else. In this provocative book, he argues that fashion, faith, and fantasy, while sometimes productive and even essential in physics, may be leading today’s researchers astray in three of the field’s most important areas—string theory, quantum mechanics, and cosmology.

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The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe

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Roger Penrose, one of the most accomplished scientists of our time, presents the only comprehensive and comprehensible account of the physics of the universe. From the very first attempts by the Greeks to grapple with the complexities of our known world to the latest application of infinity in physics, The Road to Reality carefully explores the movement of the smallest atomic particles and reaches into the vastness of intergalactic space. Here, Penrose examines the mathematical foundations of the physical universe, exposing the underlying beauty of physics and giving us one the most important works in modern science writing.

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The Large, the Small and the Human Mind by Roger Penrose

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Roger Penrose’s original and provocative ideas about the large-scale physics of the Universe, the small-scale world of quantum physics and the physics of the mind have been the subject of controversy and discussion. These ideas were proposed in his best-selling books The Emperor’s New Mind and Shadows of the Mind. In this book, he summarises and updates his current thinking in these complex areas to present a masterful summary of those areas of physics in which he feels there are major unresolved problems. Through this, he introduces radically new concepts which he believes will be fruitful in understanding the workings of the brain and the nature of the human mind. These ideas are challenged by three distinguished experts from different backgrounds: Abner Shimony and Nancy Cartwright as philosophers of science and Stephen Hawking as a theoretical physicist and cosmologist. Roger Penrose concludes with a response to their thought-provoking criticisms.

A Los Alamos nel 1950 Enrico Fermi chiacchierando con i colleghi si chiese la storica domanda: “Dove sono tutti?” Questo è il paradosso di Fermi, che valuta la probabilità di entrare in contatto con forme di vita intelligente extraterrestre. L’esistenza di forme di vita aliena al pianeta Terra da sempre affascina l’uomo. Il dibattito tra scettici e non a riguardo è ancora aperto.
Se anche lo stesso Fermi ha sostenuto che: “Se gli alieni esistessero, senza dubbio dovrebbero esserci da qualche parte, data l’antichità e la vastità dell’universo, civiltà molto più avanzate della nostra, a quest’ora già avrebbero dovuto colonizzare la Galassia… Se non li abbiamo ancora visti, significa che non esistono.”

Un po’ tutti speriamo che prima o poi altre forme di vita entreranno in contatto con noi. Citando il celebre film Contact “se ci siamo solo noi sarebbe uno spreco di spazio!” Roger Penrose si riallaccia al paradosso di Fermi correlandolo alla sua cosmologia ciclica conforme (CCC) secondo cui, avendo l’universo un’età infinita, alcuni segnali nella radiazione cosmica di fondo potrebbero risalire a fonti di energia di civiltà aliene apparse prima del al Big Bang dell’attuale periodo dell’universo, civiltà lontanissime da noi nel tempo.