نوبل فیزیک ۲۰۲۱ به پژوهشگران سیستم‌های پیچیده‌ی آب‌وهوایی رسید
جایزه‌ی نوبل فیزیک ۲۰۲۱ برای دو کشف که در کنار هم درک بشر را از سامانه‌های فیزیکی پیچیده مانند آب‌وهوا و در مقیاس طولانی‌تر، تغییرات اقلیمی افزایش می‌دهند، به سه پژوهشگر اهدا شد.
نیمی از جایزه‌ی نوبل فیزیک ۲۰۲۱ به‌طور مشترک به «سیوکورو مانابه» (Syukuro Manabe) از دانشگاه پرینستون و «کلاوس هاسلمان» (Klaus Hasselmann) پژوهشگر سابق مؤسسه‌ی هواشناسی ماکس پلانک آلمان تعلق گرفت. این دو دانشمند مدل‌های فیزیکی آب‌وهوای زمین را توسعه داده‌اند که به یپش‌بینی قابل اطمینان گرمایش زمین کمک کرده است و ثابت می‌کند که اقدامات انسان بر سیستم آب‌وهوایی اثرگذار است.
نیم دیگر جایزه‌ی نوبل فیزیک امسال هم به «جورجو پاریسی» (Giorgio Parisi) از دانشگاه ساپینزا رم ایتالیا اهدا شد که در مورد سیستم‌های آشفته مانند چگونگی برهم‌کنش بی‌نظمی و نوسانات کوچک در مقیاس اتمی تا مقیاس سیاره‌ای تحقیق کرده است.
هر دوی این اکتشافات مربوط به سامانه‌های آشفته‌ای هستند که به دلیل تعداد زیاد متغیرها یا خطای زیاد نتایج بر اثر تغییرات اندک در ورودی‌ها، توصیف ریاضی آن‌ها بسیار دشوار است. کمیته‌ی نوبل فیزیک گفت: «برندگان این دوره همگی در به‌دست آوردن دانش بیشتر در مورد چنین سیستم‌هایی و توسعه‌ی طولانی‌مدت آن‌ها کمک کرده‌اند.»
«تورس هانس هانسون» (Thors Hans Hansson) رئیس کمیته‌ی نوبل فیزیک با اشاره به اینکه دو جایزه‌ی جداگانه اما درباره‌ی موضوعی مشترک اهدا شده، خاطرنشان کرد: «این دو پژوهش به کاری مربوط است که باید با بی‌نظمی‌ها و نوسانات و اثر متقابل آن‌ها انجام شود تا به‌درستی درک شوند و بتوانند در فهم سیستم‌های پیچیده کمک کنند.»
مانابه توسعه‌ی مدل‌های فیزیکی آب‌وهوای زمین را در دهه‌ی ۱۹۶۰ میلادی به‌ویژه در زمینه‌ی برهم‌کنش میان گرمای رسیده از خورشید به جو زمین و گرمای بازتاب یافته، آغاز و هدایت کرد. فعالیت‌های او پایه و اساس توسعه‌ی مدل‌های آب‌وهوایی شد که بعدا برای پیش‌بینی تغییرات اقلیمی تحت سناریوهای مختلف مورد استفاده قرار گرفت.
یک دهه بعد، هاسلمان مدلی بر پایه‌ی پژوهش‌های مانابه توسعه داد که آب‌وهوا را با اقلیم مرتبط می‌کرد. از روش‌های او برای نشان دادن افزایش دما در جو زمین بر اثر انتشار کربن دی‌اکسید توسط انسان استفاده شده است.
فعالیت پاریسی هم که نیم دیگر جایزه‌ی نوبل ۲۰۲۱ را به خود اختصاص داد، مربوط به کار بر روی مواد موسوم به «شیشه‌های اسپینی» (Spin Glasses) است. این ماده‌ی غیرمعمول هر آلیاژ فلزی است که میدان مغناطیسی یک عنصر در آن، مانند آهن در مس، دائما به‌صورت آشفته‌ای تغییر می‌کند. کار او در درک این سیستم‌های پیچیده، برای مطالعه‌ی سیستم‌های پیچیده‌ی دیگر ماندن آب‌وهوا و اقلیم سودمند بوده است.
پاریسی با اشاره به اجلاس COP26 در ماه آینده، تأکید کرد: «واضح است که ملت‌ها باید به‌سرعت کار کنند تا اثرات تغییرات آب‌وهوایی را کاهش دهند. واضح است که برای نسل‌های آینده باید بسیار سریع عمل کنیم. ما در مرحله‌ای هستیم که می‌توانیم اثر مثبت داشته باشیم و تأخیر در اقدام درست ممکن است باعث سرعت یافتن افزایش دما شود.»
عکس کاور: برندگان نوبل فیزیک ۲۰۲۱
Credit: Niklas Elmehed / Nobel Prize Outreach
منبع: New Scientist
