Kosmologia ja yleinen suhteellisuusteoria:
* Penrose-Hawkingin singulaarisuuslauseet: Hän teki yhteistyötä Stephen Hawkingin kanssa todistaakseen singulariteettien olemassaolon aika-avaruudessa, osoittaen mustien aukkojen väistämättömyyden yleisessä suhteellisuusteoriassa. Tämä työ mullisti ymmärryksemme maailmankaikkeudesta ja sen alkuperästä.
* Conformal Cyclic Cosmology (CCC): Hän ehdotti maailmankaikkeudelle mallia, joka ehdottaa syklistä laajenemis- ja supistumismallia, jolloin jokainen sykli päättyy Big Crunchiin ja ilmaantuu sitten uudelleen alkuräjähdyksenä.
* Twistor-teoria: Penrose kehitti tämän matemaattisen kehyksen kuvaamaan aika-avaruutta ja painovoimaa, jolla on potentiaalia yhdistää yleinen suhteellisuusteoria kvanttimekaniikkaan.
Muut panokset:
* Penrose-laatoitus: Hän löysi tason ei-jaksollisen laatoituksen, mikä osoitti, että jaksollisia kuvioita voi olla olemassa.
* Penrose-portaikko: Hän ehdotti tätä paradoksaalista rakennetta, joka näyttää olevan äärettömästi nouseva portaikko, vaikka se on mahdotonta tosielämässä.
* Työskentele kvanttimekaniikan perusteiden parissa: Hän tutki tietoisuuden roolia kvanttimittausongelmissa ja ehdotti vaihtoehtoisia tulkintoja kvanttimekaniikasta.
Palkinnot ja tunnustukset:
* Fysiikan Nobel-palkinto (2020): Hän jakoi Nobel-palkinnon Reinhard Genzelin ja Andrea Ghezin kanssa löydöstä, jonka mukaan mustien aukkojen muodostuminen on yleisen suhteellisuusteorian vankka ennuste.
* Fysiikan susipalkinto (1988): Palkittu hänen työstään yleisessä suhteellisuusteoriassa, erityisesti singulaarisuuslauseissa.
* Kuninkaallinen mitali (1989): Royal Societyn myöntämä palkinto hänen panoksestaan matematiikassa ja fysiikassa.
Roger Penrosen työllä on ollut syvä vaikutus ymmärryksemme maailmankaikkeudesta, mustista aukoista ja fysiikan perusluonteesta. Hänen panoksensa innostaa ja haastaa tutkijoita edelleen.