2021诺贝尔物理奖揭晓:对理解复杂物理系统的开创性贡献

北京时间10月5日消息,2021年诺贝尔物理学奖授予Syukuro Manabe,Klaus Hasselmann和Giorgio Parisi,获奖理由:对我们对复杂物理系统的理解做出了突破性贡献。Syukuro Manabe与Klaus Hasselmann共同获得了一半的诺贝尔物理学奖,获奖理由:建立了地球气候的物理模型,能够量化变化情况、以及可靠预测全球变暖。

2021年10月05日 17:50新浪科技

2021诺贝尔物理奖揭晓:对理解复杂物理系统的开创性贡献-1

诺贝尔物理学奖另一半授予Giorgio Parisi,获奖理由:发现从原子级到行星级尺度物理系统的无序性与波动之间的相互作用。

解读:

研究气候和其他复杂现象的物理学

三位物理学家因为他们对混沌和随机现象的研究而分享了今年的诺贝尔物理学奖。Syukuro Manabe和Klaus Hasselmann为我们了解地球气候以及人类对气候的影响奠定了基础。Giorgio Parisi因其对无序物质和随机过程理论的突破性贡献而获奖。

复杂系统具有随机性和无序性,令人难以理解。今年的诺贝尔奖表彰了描述复杂系统及预测其长期行为的新方法。

地球气候是一个对人类至关重要的复杂系统。Manabe Syukuro展示了大气中二氧化碳含量增加如何导致地球表面温度升高的过程。20世纪60年代,他领导开发了地球气候的物理模型,成为第一个探索辐射平衡和气团垂直输送之间相互作用的人。他的工作为当前气候模型的发展奠定了基础。

大约十年后,Klaus Hasselmann创建了一个将天气和气候联系在一起的模型,回答了在天气多变和混乱的背景下,这些气候模型依然可靠的原因。他还开发了识别自然现象和人类活动在气候中留下特定印记信号,即“指纹”的方法。利用这些方法,众多研究者已经证明了大气温度的升高是由于人类排放的二氧化碳。

大约在1980年,Giorgio Parisi在无序的复杂物质中发现了隐藏的模式。他的发现是对复杂系统理论最重要的贡献之一,使理解和描述许多不同的、显然完全随机的物质和现象成为可能,并且不仅局限于物理领域。在其他非常不同的领域,如数学、生物学、神经科学和机器学习中,这些理论也发挥了重要作用。

诺贝尔物理学委员会主席Thors Hans Hansson说:“今年获奖的这几项发现表明,我们关于气候的知识基于坚实的科学基础,以及对观测结果的严格分析。今年的获奖者都为我们深入了解复杂物理系统的特性和演变做出了贡献。”

简历:

Syukuro Manabe,1931年生于日本宇摩郡新宫村(现四国中央市),1957年在日本东京大学获得博士学位,目前是美国普林斯顿大学高级气象学家。

Klaus Hasselmann,1931年生于德国汉堡,1957年在德国哥廷根大学获得博士学位,现为德国汉堡马克斯·普朗克气象研究所教授。

Giorgio Parisi,1948年生于意大利罗马,1970年在罗马大学获得博士学位,目前是罗马大学教授

回顾:

2010年,诺贝尔物理学奖颁奖理由为二维石墨烯材料方面的开创性实验,属于凝聚态物理领域;2011年为观测超新星发现宇宙加速膨胀,属于天体物理;2012年为测量和操纵单个量子系统,属于粒子物理;2013年为希格斯玻色子的预测,属于天体物理或粒子物理;2014年为发明蓝光二极管,属于光物理。

2015年为发现中微子振荡,属于天体物理或粒子物理;2016年为拓扑相变和拓扑材料,属于凝聚态物理;2017年为引力波的探测,属于天体物理;2018年为光镊和啁啾放大,属于光物理;2019年为发现围绕类太阳恒星运行的系外行星,属于天体物理;2020年为发现银河系中心的超大致密物体等,属于天体物理。

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