1931년 8월 8일은 영국의 수학자이면서 물리학자인 로저 펜로즈(Sir Roger Penrose)가 태어난 날입니다. 이 분은 더운 여름에도 강연회때는 항상 곱게 빼입은 정장을 입고 다니시던 영국신사분이시죠. 그림을 아주 잘 그리고 파워포인트를 쓰지는 않으시지만 각종 아날로그 효과로 어려운 내용을 쉽게 잘 설명해 주는 재밌는 분이시더군요.
그러한 특성에 맞게, 이 분의 업적은 아주 화려합니다. 우선, 이 분이 가장 활발하게 활동을 했던 분야인 중력 및 양자 중력에서 보면, 다른 여러 업적 중에서도 가장 유명한 것은 위 사진에도 나와 있지만, 펜로즈 다이어그램입니다. 펜로즈 다이어그램은 4차원 우주 시공간을 유한한 영역에 그려넣어서 이 우주 공간에서 빛이나 입자가 오랜동안 이동하면 어떻게 되는지를 설명하는 데 유용합니다. 다이어그램의 가장자리에 $r=\infty$인 곳이 선으로 길게 뻗어 있는 것에서 힌트를 얻을 수 있을 것입니다. 위 그림은 특별히 속성이 질량뿐인 블랙홀로 이루어진 시공간 구조를 해석할 때 사용되는 그림입니다. 이 외로도 중력론에서 아인슈타인의 일반상대론에서 필연적으로 나타나는 특이점에 관한 펜로즈-호킹 이론도 있습니다.
또 하나로, 비주기적 자기유사성(Self-similarity)를 가진 구조인 펜로즈 타일로도 유명합니다. SNS에서 보면 이것에 대해 관심을 가진 사람들이 많이 보이는데요, 이것은 평행이동에 의해 겹쳐지지 않으면서 확대, 축소에 의해 계속 같은 패턴을 보여주는 구조입니다. 사진 하나 첨부합니다.
하나만 더 덧붙이면 여러분들이 많이 보시던 비현실적 구조인 다음 그림도 펜로즈가 생각해낸 것입니다.
