Климат и не только

Нобелевскую премию по физике присудили за исследование самого сложного

Лауреатами 2021 года стали три ученых — они получат Нобелевскую премию «за новаторский вклад в наше понимание сложных физических систем». Два лауреата изучали климат Земли, а еще один — магнитные явления в твердых телах (но не только). Столь разные предметы объединяет одно: они касаются универсальных свойств сложности, выходящих за рамки физики, климатологии и других частных наук.

Лауреатами Нобелевской премии по физике стали ученые Сюкуро Манабэ, Клаус Хассельман и Джорджо Паризи

Фото: Reuters

Шведская королевская академия наук объявила имена лауреатов Нобелевской премии по физике в 2021 году. Половину суммы 10 млн шведских крон (около $1,14 млн) разделят между собой Сюкуро Манабэ из США и Клаус Хассельман из Германии. Они получат награду «за физическое моделирование климата Земли, количественную оценку его изменчивости и надежное прогнозирование глобального потепления». Вторая половина суммы присуждена Джорджо Паризи из Италии «за открытие взаимодействия беспорядка и флуктуаций в физических системах от атомных до планетарных масштабов».

Манабэ стоял у истоков моделирования климата Земли. Еще в 1960-х годах он разработал модель нагрева атмосферы солнечными лучами и показал, что повышение концентрации углекислого газа должно вести к потеплению. Позже Манабэ и его коллеги создали первую единую модель круговорота воздуха, воды и тепла на планете, включая атмосферу, океан и сушу. Эта работа стала основой и прообразом более сложных и современных климатических моделей. Благодаря результатам Манабэ климатологи получили возможность моделировать современное глобальное потепление, а также изменения климата, происходившие в далеком прошлом.

Хассельман также внес огромный вклад в изучение климата. Он показал, что долгосрочные модели климата достаточно надежны, несмотря на то что погоду в конкретный день трудно предсказать заранее. Также лауреат создал методы, позволяющие отличить рукотворное воздействие на климат от влияния природных факторов. Благодаря этим работам Хассельмана мы знаем, что в нынешних климатических переменах виновен именно человек.

Паризи изучал сложность совсем с другой стороны. Самый весомый (но не единственный) его вклад в познание сложных систем связан с исследованием спиновых стекол. Это твердые немагнитные сплавы с редкими вкраплениями магнитных атомов. Последние расположены хаотично и поэтому представляют собой удобный полигон для исследования сложных неупорядоченных систем. Итальянский физик создал оригинальный математический аппарат, который прояснил важные вопросы теории спиновых стекол. Впоследствии оказалось, что наработки лауреата позволяют описать сложные системы, возникающие в математике, биологии, нейробиологии и машинном обучении.

Анатолий Глянцев