Piątego października tego roku przyznana została Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki za „przełomowe prace, które przyczyniły się do zrozumienia złożonych układów.” Podobnie do zeszłego roku, także i tym razem nagroda została podzielona między kilku naukowców. Połowa Nagrody przyznana została wspólnie dwóm naukowcom – są to Syukuro Manabe i Klaus Hasselmann – „za fizyczne modelowanie klimatu Ziemi, ilościowe określanie zmienności i wiarygodne przewidywanie globalnego ocieplenia”. Wśród jej laureatów znalazł się również Giorgio Parisi – „za odkrycie wzajemnego oddziaływania nieporządku i fluktuacji w układach fizycznych od skali atomowej do planetarnej” – który otrzymał drugą część Nagrody.

Laureaci Nagrody Nobla z fizyki za rok 2021. Od lewej na ilustracji przedstawieni zostali Syukuro Manabe i Klaus Hasselmann, którym przyznano połowę nagrody, oraz Giorgio Parisi, laureat drugiej jej części.

Złożone układy, nad którymi pracowali laureaci Nagrody, charakteryzują się przypadkowością i są trudne do zrozumienia. Tegoroczna Nagroda została przyznana, by wyróżnić nowe metody ich opisywania i przywidywania ich długofalowych działań.

Jednym z takich złożonych systemów o dużym znaczeniu dla ludzkości jest klimat. Syukuro Manabe zademonstrował jak zwiększona ilość dwutlenku węgla w atmosferze prowadzi do podwyższenia się średniej temperatur na powierzchni Ziemi. Już w latach sześćdziesiątych kierował opracowywaniem fizycznych modeli klimatu i jako pierwszy zbadał zależności między bilansem promieniowania a pionowym ruchem mas powietrza. Jego praca położyła podwaliny pod rozwój obecnych modeli klimatycznych.

Około 10 lat później Klaus Hasselmann stworzył model łączący klimat i pogodę. Od tamtego czasu wiemy, że modele klimatyczne mogą być wiarygodne mimo tego, iż pogoda jest zmienna i chaotyczna. Hasselmann opracował też metody, które pomagają zidentyfikować sygnały dotyczące tego, jak różne zjawiska, a także działalność człowieka, wpływają na naturę. Dzięki jego pracom można było udowodniono, że wzrost temperatury jest spowodowany emisją dwutlenku węgla przez człowieka.

Około 1980 roku Giorgio Parisi odkrył ukryte wzory w nieuporządkowanych, złożonych materiałach. Jego odkrycie należy do najważniejszych wśród tych, które przyczyniają się do rozwoju teorii systemów złożonych. Sprawia, że możliwe jest zrozumienie i opisanie pozornie przypadkowych zjawisk i materiałów, nie tylko w fizyce, ale również w biologii, matematyce czy uczeniu maszynowym.

„Odkrycia wyróżnione w tym roku udowadniają, że nasza wiedza o klimacie opiera się na solidnych, naukowych podstawach: badaniach i wnikliwej analizie obserwacji. Wszyscy tegoroczni laureaci przyczynili się do uzyskania głębszej wiedzy o właściwościach i ewolucji złożonych układach fizycznych.”, powiedział członek Norweskiego Komitetu Noblowskiego, Thors Hans Hansson.

Źródła:

Autor

Matylda Kołomyjec