Нобелевскую премию по физике присудили за моделирование сложных систем

Лауреатами Нобелевской премии по физике 2021 года стали Сюкуро Манабе (Syukuro Manabe) и Клаус Хассельман (Klaus Hasselmann) за физическое моделирование климата Земли, а также Джорджо Паризи (Giorgio Parisi) — за открытие взаимодействия между беспорядком и флуктуациями в физических системах. За церемонией объявления победителей можно следить в прямом эфире на сайте Нобелевского комитета. Подробнее об исследованиях ученых и их заслугах можно прочитать в официальном пресс-релизе.

Вручение премий состоится 10 декабря. Традиционно награждение проводилось на официальной церемонии в Стокгольме в декабре, но из-за пандемии в этом году, как и в прошлом, ее проведут в онлайн-формате.

Первую половину премии поделят между собой Сюкуро Манабе и Клаус Хассельман — «за физическое моделирование климата Земли, количественное описание климатических изменений и предсказание глобального потепления». Манабе был первым ученым, который связал баланс нисходящего и восходящего излучения в атмосфере с вертикальным переносом воздушных масс и показал, почему увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере может привести к росту ее температуры. Именно эти работы 1960-х годов легли в основу современных климатических моделей.

Хассельман построил физические модели, которые связывают погоду и климат. А также разработал метрики, по которым можно определить влияние естественных и антропогенных факторов (в частности, изменение концентрации углекислого газа) на изменения глобального климата.

Вторая половина премии достанется Джорджо Паризи — «за открытие взаимодействия между беспорядком и флуктуациями в физических системах — от атомных до планетарных масштабов». Нобелевский комитет отметил его работы, где физик исследовал закономерности, которые можно найти в неупорядоченных материалах. Закономерности, открытые Паризи, подходят не только для описания сложных материалов с неупорядоченной структурой, но и для других сложных систем — не только физических, но также связанных с математикой, биологией или машинным обучением.

В этом году впервые сбылся прогноз компании Clarivate Analytics, основанный на показателях цитируемости, которая назвала Паризи одним из трех наиболее вероятных кандидатов на премию по физике. Двумя другими фаворитами прогнозисты считали Алексея Китаева — за теоретические работы, связанные с квантовыми вычислениями с топологической защитой, и Марка Ньюмана — за моделирование сложных сетей, которые описывают разнообразные естественные системы, от лесных пожаров до научных коллабораций. До этого у Clarivate Analytics уже были успешные прогнозы, но сбывались они не в тот же год.

Два предыдущих года Нобелевскую премию присуждали за работы, так или иначе связанные с космосом. Прошлогоднюю премию получили ученые, которые занимались исследованием черных дыр. Первая половина премии досталась Роджеру Пенроузу, который показал, что образование черных дыр — это строгое следствие общей теории относительности. Вторую половину премии поделили Райнхард Генцель и Андреа Гэз — они открыли сверхмассивный компактный объект в центре Млечного Пути. Про работы лауреатов 2020 года вы можете прочитать в материале «И все-таки они существуют».

В 2019 году Нобелевскими лауреатами стали Джеймс Пиблс — за теоретические открытия в области космологии, а также Мишель Майор и Дидье Кело — за открытие экзопланеты на орбите вокруг солнцеподобной звезды. Подробнее про открытия, которые «позволили по-новому взглянуть на место человека во Вселенной», — в нашем материале «Место во Вселенной».

Александр Дубов