北京时间10月5日17时45分,2021年诺贝尔物理奖揭晓:一半授予日裔美籍科学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)和德国科学家克劳斯·哈塞尔曼因(Klaus Hasselmann),获奖理由是“对地球气候的物理建模、量化可变性和可靠地预测全球变暖”;另一半授予意大利科学家乔治·帕里西 (Giorgio Parisi),获奖理由是 “发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动之间的相互作用”。
今年的诺贝尔物理奖,是为了表彰三位科学家在理解复杂物理系统方面做出的开创性贡献。
让我们先来认识一下这三位新晋诺奖得主:
真锅淑郎,1931 年出生于日本新宫,博士,1957年毕业于日本东京大学,美国普林斯顿大学高级气象学家。
克劳斯·哈塞尔曼因,1931 年出生于德国汉堡,博士,1957年毕业于德国哥廷根大学,德国汉堡马克斯普朗克气象研究所教授。
乔治·帕里西,1948 年出生于意大利罗马,博士 ,1970年毕业于意大利罗马大学,意大利罗马 Sapienza 大学教授。
为何这三位科学家能够摘获今年的诺奖呢?就在刚刚,诺贝尔奖委员会官网披露了更多的信息:真锅淑郎和克劳斯·哈塞尔曼因的研究奠定了我们对地球气候以及人类如何影响气候的认识的基础。乔治·帕里西因其对无序材料和随机过程理论的革命性贡献而受到嘉奖。
“我们对气候的认识是建立在坚实的科学基础之上的,这是基于对观测结果的严格分析。今年的获奖者都有助于我们更深入地了解复杂物理系统的性质和演化,”诺贝尔物理学委员会主席托尔斯·汉森说。
地球气候是一个对人类而言至关重要的复杂系统。要知道,复杂系统的特点是随机性和无序性,让人难以理解。今年的诺奖,则是表彰了科学家用以描述它们和预测它们长期行为的新方法。
真锅淑郎的研究证明了大气中二氧化碳含量的增加是如何导致地球表面温度升高的。上世纪60年代,他领衔了地球气候物理模型的开发,也是第一个探索辐射平衡与气团垂直输送相互作用的人。他的工作,为当前气候模型的发展奠定了基础。
大约10年后,克劳斯·哈塞尔曼因创建了一个将天气和气候联系在一起的模型,从而回答了为何天气多变,但气候模型依旧有用的问题。他还开发了识别特定信号的方法,这些信号是自然现象和人类活动在气候中留下的印记。他的方法已被用来证明大气温度升高是由于人类排放二氧化碳所致。
1980年前后,乔治·帕里西在无序复杂的材料中发现了隐藏的图案。他的这一发现是对复杂系统理论最重要的贡献之一。它们使人们能够理解和描述许多不同的、明显完全随机的材料和现象,不仅在物理学上,而且在其他领域,诸如数学、生物学、神经科学和机器学习等中,都有使用。
作者:王星 姜澎
编辑:顾军
责任编辑:樊丽萍
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