Professore all’Università di Pittsburgh dal 1990 al 2000 è ordinario di fisica teorica all’Università di Aix-Marseille, dove dirige il gruppo di ricerca in gravità quantistica del Centre de Physique Théorique. Rovelli ha introdotto la "meccanica quantistica relazionale" basata sull’idea che gli stati quantistici siano sempre relativi a un osservatore, interpretazione che è stata discussa da filosofi come Bas van Fraassen, Michel Bitboll e Mauro Dorato. E’ noto soprattutto per i suoi contributi alla gravità quantistica, il problema di conciliare la relatività generale di Einstein e la meccanica quantistica. In collaborazione con Lee Smolin e Abhay Ashtekar, ha dato origine alla teoria della gravità quantistica a loop (loop quantum gravity), oggi una delle principali linee di ricerca teoriche per descrivere le proprietà quantistiche dello spazio e del tempo. E’ autore di oltre 200 articoli scientifici pubblicati sulle maggiori riviste internazionali, di una monografia sulla gravità quantistica a loop e di alcuni testi di divulgazione scientifica tradotti e pubblicati in Italia, Francia, Inghilterra, America, Cina, e Brasile. Ha avuto numerosi riconoscimenti tra cui il Premio Xanthopoulos della Società Internazionale per la Relatività Generale e la Gravità e il primo premio "Community", corrispondente al terzo premio assoluto nella competizione su "La Natura del Tempo" indetta dal Foundational Questions Institute (FQXi). E’ membro di diverse istituzioni tra cui membro senior dell’Istituto Universitario di Francia (IUF) e professore onorario dell’università Normale di Pechino.
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