A három klímatudós és a tönkrement bolygó

Az idei fizikai Nobel-díjat megosztva ítélték oda. Az egyik felét elfelezve kapta meg a Princeton Egyetem tudósa, az amerikai Syukuro Manabe „Úttörő hozzájárulásért a bonyolult fizikai rendszerek megértéséhez”, a fele másik felét pedig a német Klaus Hasselmann, a hamburgi Max Planck Meteorológiai Intézet kutatója kapta „A Föld éghajlatának fizikai modellezéséért, a változékonyság számszerűsítéséért és a globális felmelegedés megbízható előrejelzéséért.”

A díj másik felét egészben Giorgio Parisi, a római Sapienza Egyetem tudósa nyerte el "A fizikai rendszerek rendellenességei és fluktuációik közötti kölcsönhatások felfedezéséért, az atomi és bolygó méretű skálán."

Füstölgő puskacső gyárkémények

A három díjazott között megosztott fizikai Nobel-díjat leegyszerűsítve és valamivel érthetőbben megfogalmazva az olyan kaotikus és látszólag véletlenszerű jelenségek tanulmányozásáért adták át, mint például a Föld klímája. Syukuro Manabe és Klaus Hasselmann jelentősen bővítették tudásunkat a Föld éghajlatáról és arról, hogy az emberiség hogyan befolyásolta/befolyásolja azt. Giorgio Parisi – némiképp hasonló területet érintve – a rendezetlen anyagok és a véletlenszerű folyamatok elméleti leírásához történt forradalmi hozzájárulásáért lett díjazott.

A nagy összetett rendszereket – mint amilyen például bolygónk időjárása – a véletlenszerűség és a rendezetlenség jellemzi, így nehéz megérteni, vagy modellezni őket. Az idei díj ezeknek a hatalmas és bonyolult rendszereknek a leírására és hosszú távú viselkedésük előrejelzésére irányuló új módszereket ismerte el.

Az Föld éghajlatának fontosságát talán nem kell különösképpen hangsúlyozni, az emberiség számára létfontosságú ez a komplex rendszer, és Syukuro Manabe közvetlen bizonyítékkal szolgált arra, hogy a megnövekedett légköri szén-dioxid-szint hogyan vezet a hőmérséklet emelkedéséhez a bolygó felszínén.

A tudós hatvan éve dolgozik ezen a tudományterületen, a hatvanas években már ő vezette a földi éghajlat fizikai modelljeinek kidolgozását, és ő volt az első olyan tudós is, aki leírta a sugárzási egyensúly és a függőlegesen mozgó légtömegek kölcsönhatását. Munkája megalapozta a jelenlegi éghajlati modellek kidolgozását.

Összeérő eredmények (mi voltunk azok)

Körülbelül tíz évvel később Klaus Hasselmann megalkotta azt a modellt is, ami összekapcsolta az időjárást és az éghajlatot, választ találva ezzel arra a kérdésre, hogy miért lehetnek megbízhatóak az éghajlati modellek annak ellenére, hogy az időjárás változékony és kaotikus. Hasselmann arra is kidolgozta a módszereket, hogy felismerjük  azon speciális jeleket, ha úgy tetszik, ujjlenyomatokat, melyeket mind a természeti jelenségek, mind pedig az emberi tevékenység hagy maga után az éghajlaton.

A német tudós módszereivel bizonyították be például, hogy a légkör megnövekedett hőmérséklete az ember szén-dioxid-kibocsátásnak köszönhető.

1980 körül Giorgio Parisi rejtett mintákat fedezett fel a rendezetlen összetett anyagokban. Felfedezései a későbbiekben az egyik legfontosabb hozzájárulásnak bizonyultak az összetett rendszerek elméletéhez. Ma ezek teszik lehetővé számos különböző és látszólag teljesen véletlenszerűen strukturált anyag és jelenség megértését és leírását, nemcsak a fizikában, hanem olyan más, akár attól nagyon távol eső területeken is, mint például a matematika, a biológia, az idegtudomány vagy éppen a gépi tanulás.

Nobel-díj

A 2021. évi fizikai Nobel-díj díjazottjai: Syukuro Manabe, a Princeton Egyetem tudósa, Klaus Hasselmann, a hamburgi Max Planck Meteorológiai Intézet kutatója és Giorgio Parisi, a római Sapienza Egyetem tudósa – fotó: Noble.org

Talán ez majd segít komolyan venni

„Az idén elismert felfedezések azt bizonyítják, hogy a klímával kapcsolatos ismereteink szilárd tudományos alapokon nyugszanak, a megfigyelések szigorú elemzésén alapulva. Az idei díjazottak mind hozzájárultak ahhoz, hogy mélyebb betekintést nyerjünk az összetett fizikai rendszerek tulajdonságaiba és fejlődésébe” – mondta el Thors Hans Hansson, a Fizikai Nobel Bizottság elnöke.

A díjazottak közül Syukuro Manabe 1931-ben született a Japánban található Shinguban, ma Princeton Egyetemének vezető meteorológusa az Egyesült Államokban. Klaus Hasselmann szintén 1931-ben született Hamburgban, és ma a hamburgi Max Planck Meteorológiai Intézetének professzora. Giorgio Parisi 1948-ban született Rómában, és ma a római Sapienza Egyetem professzora.

A fizikai Nobel-díj összege 10 millió svéd korona, melynek a felét kapta meg Syukuro Manabe és Klaus Hasselmann, a másik felét pedig Giorgio Parisi.

Parisiról már egy ideje sokan rebesgették, hogy Nobel-várományos. Barabási Albert László, híres hálózatkutatónk Facebook-posztban is gratulált díjazott barátjának, aki nagy hatással volt rá pályájának kezdetén.

"Pályafutásomat a fraktálok tanulmányozásával kezdtem, Giorgio Parisi multifraktalitással foglalkozó úttörő munkájának árnyékában. Azután én magam már inkább a durva felületekkel foglalkoztam, a doktorimat is ezekről írtam, az első könyvem témája pedig a Kardar-Parisi-Zhang egyenlet volt. Csodálatos látni Giorgio Parisit, akit a Nobel-bizottság elismert úttörő munkájáért! Milyen nagyszerű nap ez az összetett rendszerek közösségének!" – írta híres tudósunk.

klíma

Német fiatalok klímatüntetése. A transzparens a bolygó átlaghőmérsékletének csökkentését szimbolizálja, mely nem emelkedhet 1,5 Celsius-foknál többel az ipari forradalom előtti érték fölé, ha el akarjuk kerülni a súlyos természeti katasztrófákat – fotó: Unsplash