剛剛，2021諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉！他們的研究與你息息相關(guān)

每經(jīng)編輯 何小桃    

當(dāng)?shù)貢r(shí)間5日，諾貝爾獎(jiǎng)開獎(jiǎng)周進(jìn)入第二天，瑞典皇家科學(xué)院揭曉了又一重磅獎(jiǎng)項(xiàng)。

根據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)消息，2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)被授予科學(xué)家真鍋淑郎(Syukuro Manabe)、克勞斯·哈塞爾曼(Klaus Hasselmann)和喬治·帕里西(Giorgio Parisi)，以表彰他們“對(duì)于我們對(duì)復(fù)雜物理系統(tǒng)的理解”，所做的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

2021年的諾貝爾獎(jiǎng)單項(xiàng)獎(jiǎng)金為1000萬(wàn)瑞典克朗（約合736萬(wàn)元人民幣）。

真鍋淑郎，1931年出生于日本新谷，1957年獲日本東京大學(xué)博士，現(xiàn)任美國(guó)普林斯頓大學(xué)高級(jí)氣象學(xué)家。根據(jù)報(bào)道，真鍋淑郎是繼2019年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的旭化成名譽(yù)研究員吉野彰之后，第25位在日本出生的自然科學(xué)領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)得主。也是繼2015年?yáng)|京大學(xué)杰出教授梶田隆章之后，第12位在日本出生的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主。

克勞斯·哈塞爾曼，1931年生于德國(guó)漢堡，1957年在德國(guó)哥廷根大學(xué)獲博士學(xué)位，現(xiàn)任德國(guó)漢堡馬克斯·普朗克氣象研究所教授。

喬治·帕里西，1948年生于意大利羅馬，1970年在羅馬大學(xué)獲得博士學(xué)位，現(xiàn)任羅馬大學(xué)教授。

他們?yōu)槭裁传@獎(jiǎng)？

諾貝爾官網(wǎng)稱，意大利科學(xué)家喬治·帕里西，因?yàn)?ldquo;發(fā)現(xiàn)了從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中無(wú)序和波動(dòng)的相互作用”，而被授予一半2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)。

另一半被授予科學(xué)家真鍋淑郎和德國(guó)科學(xué)家克勞斯·哈塞爾曼，“以表彰對(duì)地球氣候的物理建模、量化變化和可靠地預(yù)測(cè)全球變暖”。

官網(wǎng)指出，真鍋淑郎的研究展示了大氣中二氧化碳含量的增加，如何導(dǎo)致地球表面溫度升高，而克勞斯·哈塞爾曼的部分研究，則被用于證明大氣溫度升高，是由于人類排放的二氧化碳。

中科院大氣物理所研究員俞永強(qiáng)說，真鍋淑郎是最早基于數(shù)值模式定量估計(jì)二氧化碳對(duì)氣候的影響的先驅(qū)。“以前的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)都主要頒給做基礎(chǔ)物理的工作的人，這一次是頒給做數(shù)值模式的人，所以整個(gè)學(xué)界非常驚喜。”

“這次真鍋淑郎得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，主要還是反映了整個(gè)世界對(duì)氣候問題的重視，而數(shù)值模擬是研究社會(huì)問題非常非常重要的一個(gè)工具。” 他說，真鍋淑郎對(duì)于氣候敏感度的估計(jì)大概是3度左右，而從第一次IPCC報(bào)告到第六次報(bào)告，對(duì)于氣候敏感度的結(jié)論跟真鍋淑郎的結(jié)論，沒有非常大的出入。俞永強(qiáng)認(rèn)為，真鍋淑郎六七十年代的工作非常有先見，且影響非常深遠(yuǎn)的。

復(fù)雜系統(tǒng)具有隨機(jī)性和無(wú)序性，難以理解。今年的諾貝爾獎(jiǎng)表彰了描述它們和預(yù)測(cè)它們長(zhǎng)期行為的新方法。

地球氣候是對(duì)人類至關(guān)重要的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。真鍋淑郎展示了大氣中二氧化碳含量的增加是如何導(dǎo)致地球表面溫度升高的。20世紀(jì)60年代，他領(lǐng)導(dǎo)了地球氣候物理模型的開發(fā)，是第一個(gè)探索輻射平衡和氣團(tuán)垂直輸送之間相互作用的人。他的工作為當(dāng)前氣候模型的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

大約十年后，克勞斯·哈塞爾曼創(chuàng)建了一個(gè)將天氣和氣候聯(lián)系在一起的模型，從而回答了為什么氣候模型可以可靠，盡管天氣是多變和混亂的。他還開發(fā)了識(shí)別自然現(xiàn)象和人類活動(dòng)在氣候中留下印記的特定信號(hào)和指紋的方法。他的方法已經(jīng)被用來證明大氣溫度的升高是由于人類排放的二氧化碳。

大約在1980年，喬治·帕里西在無(wú)序的復(fù)雜材料中發(fā)現(xiàn)了隱藏的模式。他的發(fā)現(xiàn)是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)理論最重要的貢獻(xiàn)之一。它們使理解和描述許多不同的、顯然完全隨機(jī)的材料和現(xiàn)象成為可能，不僅在物理領(lǐng)域，而且在其他非常不同的領(lǐng)域，如數(shù)學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)也是如此。

“今年被認(rèn)可的發(fā)現(xiàn)表明，我們關(guān)于氣候的知識(shí)基于堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)，基于對(duì)觀測(cè)的嚴(yán)格分析。今年的獲獎(jiǎng)?wù)叨紴槲覀兩钊肓私鈴?fù)雜物理系統(tǒng)的特性和進(jìn)化做出了貢獻(xiàn)。”諾貝爾物理學(xué)委員會(huì)主席Thors Hans Hansson說。

6位華人科學(xué)家斬獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

自1901年至2020年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)了114次，共216人獲獎(jiǎng)，其中僅4名女性。

25歲和96歲：最年輕的得主是勞倫斯·布拉格，1915年獲獎(jiǎng)時(shí)僅25歲。最年長(zhǎng)的為2018年諾獎(jiǎng)得主阿瑟·阿什金，他獲獎(jiǎng)時(shí)已96歲。

一對(duì)夫婦檔：1903年，廣為人們熟知的居里夫婦因?qū)Ψ派湫袁F(xiàn)象的研究獲獎(jiǎng)。

6位華人科學(xué)家：包括李政道、楊振寧、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。

過去6年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主名單：

2020年——英國(guó)科學(xué)家Roger Penrose獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)黑洞形成是廣義相對(duì)論的一個(gè)有力預(yù)測(cè)”；另外兩位獲獎(jiǎng)?wù)呤堑聡?guó)和美國(guó)科學(xué)家Reinhard Genzel、Andrea Ghez，獲獎(jiǎng)理由是“在銀河系中心發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量的致密天體”。

2019年——美國(guó)科學(xué)家James Peebles獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“在物理宇宙學(xué)的理論發(fā)現(xiàn)”；另外兩位獲獎(jiǎng)?wù)呤侨鹗靠茖W(xué)家Michel Mayor和Didier Queloz，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽(yáng)恒星運(yùn)行的系外行星”。

2018年——美法加三位科學(xué)家Arthur Ashkin、Gerard Mourou和Donna Strickland獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“在激光物理學(xué)領(lǐng)域所作出的開創(chuàng)性發(fā)明”。

2017年——三位美國(guó)科學(xué)家Rainer Weiss、Barry C. Barish和Kip S. Thorne獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“對(duì)LIGO探測(cè)器和引力波觀測(cè)的決定性貢獻(xiàn)”。

2016年——英美三位科學(xué)家David J. Thouless、F. Duncan M. Haldane、J. Michael Kosterlitz獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“理論發(fā)現(xiàn)拓?fù)湎嘧兒屯負(fù)湎辔镔|(zhì)”。

2015年——日本科學(xué)家Takaaki Kajita和加拿大科學(xué)家Arthur B. McDonald獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩，表明中微子具有質(zhì)量”。

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