Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2021 roku otrzymało trzech naukowców, którzy pracowali nad zrozumieniem złożonych systemów, do których zalicza się klimat Ziemi. Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann i Giorgio Parisi to badacze, których osiągnięcia naukowe zostały wyróżnione tą prestiżową nagrodą.
Dzięki badaniom prowadzonym przez Manabe i Hasselmanna stworzono komputerowe modele klimatu Ziemi, za pomocą których można przewidzieć skutki globalnego ocieplenia.
Przewidywanie długoterminowego zachowania złożonych systemów fizycznych, jakim jest między innymi klimat, jest bardzo trudne i dlatego modele komputerowe przewidujące sposób reakcji klimatu na rosnące emisje gazów cieplarnianych są tak istotne dla zrozumienia globalnego ocieplenia jako niebezpieczeństwa dla Ziemi.
Nobel został przyznany niedługo przed listopadową konferencją klimatyczną ONZ, nazywaną COP26. Modele klimatyczne stworzone na podstawie badań nagrodzonych ekspertów są kluczowym dowodem, na którym przywódcy na COP26 będą podpierać swoje decyzje.
W odniesieniu do wyzwań klimatycznych, przed którymi stoi świat, Hasselmann powiedział, że „wolałby nie mieć globalnego ocieplenia i nie dostać nagrody Nobla”. Manabe natomiast podkreślił, że zrozumienie fizyki odpowiedzialnej za zmiany klimatu było łatwiejszym zadaniem niż zmuszenie świata, aby coś z tymi zmianami zrobił.
Syukuro Manabe, starszy meteorolog na Uniwersytecie Princeton w New Jersey, zobrazował jak zwiększony poziom dwutlenku węgla w atmosferze może spowodować wzrost temperatury na powierzchni Ziemi. W latach 60. nadzorował rozwój fizycznych modeli klimatu. Około 10 lat później Klaus Hasselmann z Instytutu Meteorologii Maxa Plancka w Niemczech, opracował model komputerowy wiążący pogodę z klimatem. Jego praca udzieliła odpowiedzi na pytanie, dlaczego modele klimatyczne mogą być wiarygodne, mimo że pogoda jest zmienna i chaotyczna.
Badanie wykonane przez prof. Parisi z Uniwersytetu Sapienza w Rzymie wydaje się mieć mało wspólnego ze zmianami klimatycznymi. Praca badawcza dotyczyła stopu metali, który nazywany jest szkłem spinowym, w którym atomy żelaza zostały losowo wmieszane w siatkę atomów miedzi. Mimo małej liczby atomów żelaza zmieniają one właściwości magnetyczne materiału w radykalny sposób. Szkło spinowe zostało określone przez Komitet Noblowski za mikrokosmos dla złożonego zachowania klimatu Ziemi.
,,To, co wyłoniło się z prac komisji, to dwoistość pomiędzy badaniem klimatu Ziemi – który jest złożony w skali od milimetrów do wielkości planety – a pracą Giorgio Parisi” – tłumaczy prof. John Wettlaufer, fizyk z Uniwersytetu Yale w New Haven.
Profesor Wettlaufer dodał, że włoski fizyk ,,budował z nieuporządkowania i fluktuacji złożonych systemów na poziomie ich mikroskopijnych składników”. Z drugiej strony, praca Syukuro Manabe „bierze elementy składowe poszczególnych procesów i łączy je w całość, aby przewidzieć zachowanie złożonego systemu fizycznego”.
,,Praca prof. Hasselmanna obejmowała zarówno świat mikroskopowy, jak i makroskopowy” – dodał Wettlaufer.
Nazwiska nagrodzonych fizyków ogłoszono na konferencji prasowej w Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk. Zdobywcy tej nagrody podzielą się nagrodą w wysokości 10 milionów koron.
Źródła: https://phys.org https://www.bbc.com
