Üzenetnek is szánják a fizikai Nobel-díjat, amit a globális klíma és más bonyolult rendszerek kutatói kaptak

Kedden pár perccel dél előtt a Svéd Királyi Tudományos Akadémia és az akadémia Nobel-bizottságának képviselői bejelentették, kik kapják 2021-ben a fizikai Nobel-díjat. Az idei díjat megosztva kapta három tudós. A díj felén a japán születésű, amerikai Syukoro Manabe és német Klaus Hasselman osztozhat, a másik felét az olasz Giorgio Parisi. Az indoklás szerint mindhárman hozzájárultak a komplex fizikai rendszerek működésének megértéséhez.

Manabe és Hasselman munkája a klímaváltozás megértésében segített, a bejelentés szerint „a Föld klímájának fizikai modellezése, a globális felmelegedés változóinak meghatározása és megbízható előrejelzése” az, amivel kiérdemelték a díjat. Parisi most elismert munkássága általánosabb értelemben vonatkozik komplex rendszerekre. „A rendezetlenség és a fluktuáció szerepének felfedezése fizikai rendszerekben, atomitól planetáris szintig” – foglalja össze a bizottság közleménye a díjat érő kutatásokat.

Újságírói kérdésre Thors Hans Hansson, a bizottság elnöke elmondta, hogy bár a két díjazott kutatási terület meglehetősen különbözik egymástól, alkalmazásuk összeköti őket. A földi klíma modellezése és a klíma mint komplex rendszer fizikai leírása együtt járultak hozzá ahhoz, hogy a klímaváltozást jobban megértse az emberiség, és előrejelzéseket tegyen vele kapcsolatban. Az elnök válaszában nem titkolta, hogy egyfajta üzenetnek is szánják a döntést.

Syukuro Manabe a Tokyió Egyetemen szerzett PhD-je után költözött az Egyesült Államokba, ahol a Nemzeti Óceán-és Éghajlatkutató Intézet (NOAA) Geofizikai Folyadékdinamikai Laboratóriumában (GFDL) kezdett dolgozni. Manabe az elsők között kutatta, hogy a szén-dioxid szintjének emelkedése hozzájárul a Föld felszíni hőmérsékletének emelkedéséhez. A hatvanas években olyan csapatot vezetett, ami bolygónk globális klímájáról készített modellt, és felfedezte a légkör sugárzásháztartása és a légtömegek mozgása közötti kapcsolatot. Munkássága minden későbbi klímamodell alapja lett.

Klaus Hasselmann díjat érő modelljei nagyjából tíz évvel később készültek. A német tudós a Hamburgi Egyetem professzoraként, majd a szintén hamburgi Max Planck Meteorológiai Intézet alapító igazgatójaként kapcsolta össze a globális klíma és az időjárás modellezését, igazolva, hogy egy globális klímamodell annak ellenére jelezhet trendeket, hogy az aktuális időjárás változékony és szeszélyes. Ezenkívül módszereket dolgozott ki olyan jelek, globális „ujjlenyomatok” azonosítására, amelyek befolyásolhatják a klímát, függetlenül attól, hogy természetes vagy emberi eredetűek. Hasselmann kutatásai tették lehetővé annak meggyőző igazolását, hogy a légkör elmúlt évszázadban tapasztalt felmelegedésének fő oka az emberiség megnövekedett szén-dioxid-kibocsátása.

A számos olasz, francia és amerikai egyetemet és kutatóintézetet megjárt Parisi 1980 körül fedezett fel rejtett mintázatokat rendezetlen, komplex anyagokban. Az olasz kutató által leírt egyenletek, modellek ma már a komplex rendszerek elméletének legnagyobb jelentőségű kutatásai közé tartoznak. Parisi munkássága lehetővé tette rengeteg különböző, és látszólag teljesen véletlenszerű anyag és jelenség leírását nemcsak a fizikában, hanem a matematikában, a biológiában, az idegtudományokban vagy a gépi tanulás kutatásában is.

Háromszor kapta már magyar

Tavaly feketelyuk-kutatók kapták a fizikai Nobelt. Felerészben a fekete lyukak kialakulását tanulmányozó brit Roger Penrose-t, negyed-negyedrészben pedig a német Reinhard Genzelt és az amerikai Andrea Ghezt jutalmazták az elismeréssel. Az utóbbi páros a galaxisunk középpontjában lévő szupermasszív fekete lyukat fedezte fel.

A fizikai Nobel-díjat először 1901-ben ítélték oda, akkor a német Wilhelm Conrad Röntgen kapta a róla elnevezett sugárzás felfedezéséért. Azóta tavalyig összesen 215-en örülhettek a díjnak, az amerikai John Bardeen kétszer is (1956-ban és 1972-ben a félvezetőkkel, illetve a szupravezetéssel kapcsolatos kutatásaiért). A legfiatalabb díjazott a 25 éves brit Lawrence Bragg volt, aki apjával, William Henry Bragg-gel együtt kapta meg 1925-ben a díjat a kristályszerkezet röntgensugárzással történő vizsgálataiért. A legidősebb fizikai Nobel-díjas az amerikai Arthur Ashkin volt, aki 2018-ban 96 évesen örülhetett az elismerésnek, amit optikai csipeszek megalkotásával és alkalmazásával érdemelt ki.

Nők csupán négyszer kaptak fizikai Nobelt (a többi kategóriában valamivel több a női díjazott), utoljára tavaly a már említett Andrea Ghez. Rajta kívül 2018-ban Donna Strickland, 1963-ban Maria Goeppert-Mayer, 1903-ban pedig Marie Curie kapta meg a díjat. A lengyel-francia Marie Curie férjével, Pierre-rel, illetve Henri Becquerellel együtt érdemesült a kitüntetésre radioaktivitással kapcsolatos kutatásaikkal. Marie Curie 1911-ben egyedül megkapta a kémiai Nobel-díjat is a rádium és a polónium felfedezéséért. További érdekesség, hogy 1935-ben aztán a Curie-házaspár idősebbik lánya, Irène Joliot-Curie és férje, Frédéric Joliot-Curie is megkapta a kémiai Nobelt új radioaktív elemek szintéziséért.

A fizikai Nobel-díjat három alkalommal kapta meg magyar tudós. Első Nobel-díjasunk, Lénárd Fülöp is fizikus volt: ő 1905-ben katódsugaras vizsgálatokra alapozott atommodelljével érdemelte ki az elismerést. 1963-ban Wigner Jenőnek ítélték a díjat, megosztva kapta az amerikai Maria Goeppert-Mayerrel és a német J. Hans D. Jensennel. Wigner az indoklás szerint az atommagok és az elemi részecskék elméletének továbbfejlesztéséért kapta a Nobelt, különös tekintettel az alapvető szimmetriaelvek felfedezésére és alkalmazására. A legutóbbi fizikai Nobel-díjasunk Gábor Dénes volt 1971-ben, ő a holográfia feltalálásáért és kifejlesztéséért kapta a díjat.

Szerdán még szoríthatunk Karikó Katalinnak

Az idei Nobel-szezon hétfőn kezdődött, amikor az orvostudományi díjazottakat jelentették be. Ezt az elismerést a bőr érzékelésével kapcsolatos alapvető felfedezéseikért az amerikai David Julius és a libanoni születésű, szintén amerikai Ardem Patapoutian kapta. Ezen a kutatási területen komoly magyar eredményeket is fel lehet mutatni, erről itt írtunk. Előzetesen Karikó Katalint is az esélyesek közé sorolták az orvostudományi kategóriában, de a magyar kutatónak még van esélye arra, hogy idén Nobel-díjas legyen: szerdán, a kémiai Nobel-díj bejelentésekor is elhangozhat a neve. Hogy mit jelentene Magyarországnak Karikó esetleges díja, arról korábban az MTA elnökét is kérdeztük.

A szerdai bejelentés után a napokban még három kategória díjazottjait hirdetik ki. Csütörtökön az irodalmi Nobel-díj, pénteken a békedíj nyertesét nevezik meg, jövő hétfőn pedig az derül ki, ki kapja a svéd központi bank által 1968-ban alapított közgazdasági Nobel-díjat. A díjakat hagyományosan december 10-én adják át, a kitüntetést alapító Alfred Nobel 1896-ban bekövetkezett halálának évfordulóján. Az igazoló okmányon és az aranyérmén kívül minden díj mellé 10 millió svéd korona (körülbelül 350 millió forint) jár.

Alfred Nobel tehetős svéd nagyiparos, a dinamit feltalálója 1895-ben írt végrendeletében rendelkezett úgy, hogy vagyonának kamataiból évről évre részesedjenek a tudomány és az irodalom kiválóságai, valamint azok, akik a legtöbb erőfeszítést teszik a békéért. Nobel vagyona akkor 31 millió korona volt, ami mai értéken nagyjából 1,7 milliárd koronát ért. Az alapító utasításai szerint a díjat azoknak kell adni, akik az előző évben saját tudományterületükön a legnagyobb szolgálatot tették az emberiségnek. Az „előző évben” kitételt már régóta nem tartja be a Nobel-bizottság, mivel évtizedek is eltelhetnek, mire kiderül, hogy egy kutatás mennyire értékes.