W tym roku Komitet Noblowski wyróżnił w dziedzinie fizyki naukowców, których prace przybliżyły nas do zrozumienia zachodzących w przyrodzie procesów ze szczególnym uwzględnieniem ich złożoności i losowości. Nagroda została podzielona pomiędzy osoby, które z jednej strony stworzyły prace teoretyczne, a z drugiej praktyczne w dziedzinie, która stanowi obecnie najważniejszy problem cywilizacji – zmian klimatycznych. To wyraźny sygnał dla świata, że zmianom klimatycznym nie da się zaprzeczyć oraz że naukowcy mają do wykonania arcyważne zadanie – pomoc w powstrzymaniu tych zmian.
Nagroda dla Syukuro Manabe była oczekiwana od dłuższego czasu, a japoński naukowiec był wielokrotnie typowany przez szerokie grono fizyków, jako godny laureat nagrody Nobla. Ważność problemu, jakim jest zmiana klimatyczna, skłoniły komisję do pochylenia się nad dotychczas niedocenianym tematem - klimatologią*, w której Manabe się specjalizuje. Ten wybitny naukowiec już w latach 60. XX w. prowadził badania na temat wymiany energii między słońcem, planetą a atmosferą i wpływem tych relacji na klimat. On i jego zespół jako jedni z pierwszych zilustrowali to zjawisko za pomocą modeli fizycznych. Kolejnym owocem jego pracy był wczesny dowód na to, że rosnący poziom dwutlenku węgla w atmosferze prowadzi do globalnego ocieplania klimatu. Co więcej, wypracowane przez niego modele klimatu dowodzą prostą zależność wzrostu temperatury od ilości wyemitowanego na ziemi dwutlenku węgla.
*klimatologia - dział geografii fizycznej, zajmujący się badaniem procesów fizycznych kształtujących klimat i wpływem czynników geograficznych na przebieg tych procesów.
Osobą, która dzieli połowę nagrody pieniężnej z Manebe, jest Klaus Hasselmann. Niemiecki naukowiec rozwinął teorię Japończyka wykazując związek klimatu i pogody, co niegdyś wydawało się niemal niewykonalne ze względu na nieprzewidywalność pogody. Zaprojektował również sposoby identyfikowania czynników wpływających na zmianę ich stanu, które pozwoliły pozostałym naukowcom wychwycić zachowania skutkujące pogorszeniem stanu klimatu, np. zużywanie paliw kopalnych, intensywne rolnictwo czy produkcja przemysłu ciężkiego. Hasselmann udowodnił, że za negatywne zmiany w klimacie ziemi odpowiada człowiek, który zostawiając tzw. odcisk palca, przyczynia się do znaczącego wzrostu średniej temperatury. Wzrost temperatury spowodowany przez człowieka jest wyraźnie wyższy od niezagrażających planecie naturalnych zjawisk podnoszących temperaturę na ziemi, np. erupcji wulkanów.
Manebe i Hasselmann otrzymali po ćwierć wartości nagrody. Pozostałą połowę otrzymał Giorgio Parisi.
Praca włoskiego fizyka teoretycznego Giorgia Parisiego jest bardziej uniwersalna od modeli klimatycznych stworzonych przez Japończyka i Niemca. Parisi dokonał identyfikacji i sformułował właściwości złożonych systemów nieuporządkowanych i zdołał przewidzieć wynik procesów na pierwszy rzut oka chaotycznych. W tym celu posłużył się między innymi tzw. szkiełkami spinowymi. Jest to materiał, w którym spiny (momenty magnetyczne oznaczone na rysunku poniżej strzałkami) wymykają się spodziewanemu uporządkowani układu i w dużym uproszczeniu, podlegają frustracji, nie wiedząc, jak mają się zachować w bardzo złożonym otoczeniu. Naukowiec wprowadził w ten system taką substancję, która wyprowadziła materiał z równowagi, a następnie matematycznie wytłumaczył wynikającą pozycję wcześniej wspomnianych spinów, opisując jednocześnie ich położenie matematycznie. Przed jego odkryciami uważano, że układy te są tak złożone i chaotyczne, że nie ma sposobu na ich wyjaśnienie, a już na pewno nie da się ich opisać matematycznie. Te same wzorce i skomplikowane zależności można zaobserwować w przyrodzie, w biologii oraz klimatologii!
Życiowe dokonania wszystkich trzech laureatów tegorocznej Nagrody Nobla stanowią ważny element nauki, jaką jest fizyka. Badania nagrodzonych naukowców są kluczowe w kontekście rozumienia zmian klimatycznych, jednego z najważniejszych problemów ostatnich czasów. Laureaci Nagrody Nobla w swoich pracach wskazują na złożoność układów fizycznych, które przejawiają się w naszym codziennym życiu i co najważniejsze, na ich kruchą równowagę. Niewielkie zakłócenie powstałe w otaczającym nas świecie może i powoduje katastrofalne skutki, które teraz, dzięki pracy naukowców, można dość dokładnie przewidzieć. Komitet Noblowski przyznając nagrodę w dziedzinie fizyki ponownie zwrócił uwagę całego świata na problem, który wciąż bywa podważany przez wielu ludzi, w tym przez polityków, czyli osób, które mają znaczący wpływ na nasze życie. Uważam, że tegoroczne nagrody to naukowe potwierdzenie smutnej prawdy o kondycji naszej planety i wołanie do świata nauki o zwiększenie wysiłku i zaangażowania w dalsze prace nad powstrzymaniem zmian klimatycznych.
Bruno Bugla
The Nobel Prize. (2021, 5 października). The Nobel Prize: Phisics 2021. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2021/press-release/
Jałochowski, K., (2021, 5 października). Złożony jest ten świat, czyli Nobel dla trzech takich, co zrozumieli klimat (i nie tylko). Polityka.
Stanisławski, P., (2021, 5 października). Nobel 2021 z fizyki za modelowanie klimatu ziemi i teorie procesów losowych. Crazy Nauka. https://www.crazynauka.pl/nobel-2021-z-fizyki-za-modelowanie-klimatu-ziemi-i-teorie-procesow-losowych/
コメント