2021諾貝爾物理學獎揭曉!3人獲獎,表彰氣候變暖等復雜物理模型研究

韓璐 4年前 (2021-10-05)

今年的物理學獎獲得者,你猜中了幾個?

今天下午,2021年諾貝爾物理學獎正式頒布。

此次獲獎者共有三人,分別是Syukuro Manabe、Klaus Hasselmann和Giorgio Parisi,以表彰其在理解復雜物理系統方面的開創性貢獻。

具體貢獻成就上,Syukuro Manabe、Klaus Hasselmann人們了解地球氣候以及人類如何影響地球氣候奠定了基礎。Giorgio Parisi則發現了從原子到行星尺度的物理系統中無序和漲落之間的相互影響。

據悉,本次獎金為1000萬瑞典克朗獎金(約合736萬元人民幣)。其中,Syukuro Manabe、Klaus Hasselmann將共享獎金的一半,Giorgio Parisi獲得了另一半獎金。

Syukuro Manabe

日裔美籍氣象學家,于1958年從東京大學來到美國,在美國氣象局的總循環研究部門工作,即現在的地球物理流體動力學實驗室。從1997年到2001年,他在日本的全球變化前沿研究系統中擔任全球變暖研究部主任。2002年,他為普林斯頓大學大氣與海洋科學計劃的客座研究合作伙伴而回到美國。他目前在大學擔任高級氣象學家。

研究中,他展示了大氣中二氧化碳含量的增加如何導致地球表面溫度升高。

1960年代,他領導了地球氣候物理模型的開發,是第一個探索輻射平衡與氣團垂直傳輸之間相互作用的人。他的工作為開發當前的氣候模型奠定了基礎。

Klaus Hasselmann

德國氣象學家,1955年本科畢業于漢堡大學。1957年獲得哥廷根大學和馬克斯普朗克流體動力學研究所物理學博士。目前擔任歐洲氣候論壇的副主席。

大約在Manabe領導模型開發的10年后,Hasselmann創造了一個將天氣和氣候聯系在一起的模型,從而回答了為什么盡管天氣多變和混亂,氣候模型仍然可以可靠。

另外,他還開發了識別自然現象和人類活動在氣候中留下的具體信號和指紋的方法。這一方法被用來證明大氣溫度的升高是由于人類排放二氧化碳。

Giorgio Parisi

意大利理論物理學家,1970年獲得了羅馬La Sapienza大學學位。從1981年到1992年,擔任羅馬Tor Vergata大學理論物理學的正教授,現任羅馬Sapienza大學的量子理論教授。

Parisi的研究領域主要集中在量子場論、統計力學以及復雜系統。他早年的工作是在QCD和粒子物理場論方面,著名的貢獻有部分子密度的QCD演化方程(Altarelli-Parisi方程)。統計力學方面,他得到了自旋玻璃Sherrington-Kirkpatrick模型的精確解。他和Kardar,張翼成提出的KPZ(Kardar-Parisi-Zhang)方程,在統計物理、固體物理、偏微分方程等領域均有十分巨大的影響力。

大約在1980年,Parisi在雜亂的復雜材料中發現了隱藏的模式,這是對復雜系統理論最重要的貢獻之一。

這一發現,使理解和描述許多不同且顯然完全隨機的材料和現象成為可能,并且不僅僅在物理學中,在其他非常不同的領域,如數學、生物學、神經科學和機器學習等,Parisi的這一發現都作出了巨大貢獻。

關于諾貝爾物理學獎

諾貝爾物理學獎第一次頒獎是在1901年,截至今年共有218位獲得該獎。其中,獲獎的女性科學家有4名,分別是居里夫人(還曾獲得1911年諾貝爾化學獎)、瑪麗亞·格珀特·邁耶、唐娜·斯特里克蘭和和安德烈亞·蓋茲。而從歷屆獲獎者獲獎原因來看,他們的研究領域廣及射線、超導、光譜學、量子力學、電荷、核嬗變、磁流體、固體物理學、微波、激光、集成電路、宇宙膨脹、引力波等。

2019年,諾貝爾物理學獎也授予了宇宙天體物理學的3位科學家。美國普林斯頓大學教授吉姆·皮布爾斯獨享一半獎金,以表彰他“在宇宙物理學的理論發現”;瑞士日內瓦大學教授米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲因“發現了圍繞類日恒星運行的系外行星”,而共享另一半獎金。

迄今為止,共有6位華人科學家獲得過諾貝爾物理學獎,他們分別是:

1957年,中國科學家楊振寧和美籍華裔科學家李政道,憑借“對所謂的宇稱不守恒定律的敏銳地研究,該定律導致了有關基本粒子的許多重大發現”獲得諾貝爾物理學獎;

1976年,美籍華裔物理學家丁肇中憑借“發現新的重基本粒子(J粒子)”獲得諾貝爾物理學獎;

1997年,美籍華裔物理學家朱棣文憑借“發展了用激光冷卻和捕獲原子的方法”獲得諾貝爾物理學獎;

1998年,美籍華裔物理學家崔琦憑借“發現了電子在強磁場中的分數量子化的霍爾效應”獲得諾貝爾物理學獎;

2009年,英籍華裔物理學家高琨憑借“在光學通信領域光在纖維中傳輸方面的突破性成就”獲得諾貝爾物理學獎。

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