Jedes Jahr berichten die Medien, dass in einem von fünf Wissenschaftsgebieten ein bestimmter Nobelpreis verliehen wurde. Diese Nachricht (ich weiß aus eigener Erfahrung) bleibt in den unzähligen Newsfeeds aus aller Welt meist unbemerkt. „Gut überreicht und übergeben, – denken wir beim Durchblättern des Bandes vor dem Schlafengehen oder bei einer Tasse Morgenkaffee – was gibt es sonst noch Interessantes? Inzwischen kann eine solche Einstellung zu herausragenden intellektuellen Leistungen kaum als befriedigend angesehen werden. Ja, wir sind an schnelle Inhalte gewöhnt – zwei Posts hier, drei Reposts dort, vergesse nicht, einen Freund zu liken und denke trotzdem daran, eine Folge deiner Lieblingsserie zu sehen. Aber. Aber! Ich wette, es gibt kaum ein interessanteres Thema als den Nobelpreis. Urteilen Sie selbst – ein Chemiker und Ingenieur, dessen Vater an der Entwicklung von Torpedos arbeitete, erwarb einen metallurgischen Konzern, der später zum größten Waffenhersteller des Landes wurde. Vor allem aber kam der Gewinn aus der Erfindung des Dynamits. Ja, ja, Alfred Nobel hat sein Testament auch nicht ohne Grund verfasst. Tatsache ist, dass er 1888 lebendig begraben wurde. Als sein Bruder Ludwig in Cannes starb, schalteten Journalisten fälschlicherweise in den Zeitungen eine Anzeige über den Tod nicht Ludwigs, sondern Alfred Nobels. Nachdem er den Nachruf gelesen hatte, stellte er mit Entsetzen fest, dass er „der Kaufmann des Todes“ genannt wurde. Damals dachte unser Held darüber nach, wie sich die Menschheit an ihn erinnern wird.
Am 5. Oktober hat das Nobelkomitee die Physik-Preisträger 2021 ermittelt
Inhalt
- 1 Geschichte eines Preises
- 2 Nobelpreis für Physik 2021
- 3 Klimamodelle
- 4 versteckte Muster
Die Geschichte eines Preises
Heute verbinden die meisten von uns den Namen Alfred Nobel mit herausragenden wissenschaftlichen Leistungen. Aber wer weiß, es wäre möglich gewesen, wenn sich nicht ein unbekannter Reporter geirrt hätte. Schließlich beschloss er, sein Testament zu ändern, nachdem der Milliardär seinen eigenen Nachruf gelesen hatte. Nach einem neuen Testament, das Nobel im Jahr 1895 verfasste, ging der größte Teil seines Vermögens an einen Fonds, um fünf jährliche Preise an diejenigen zu vergeben, die der Menschheit im vergangenen Jahr den größten Nutzen gebracht hatten.
Testament von Alfred Nobel
Mein ganzes bewegliches und unbewegliches Vermögen sollte von meinen Testamentsvollstreckern in flüssige Werte umgewandelt und das so gesammelte Kapital bei einer zuverlässigen Bank hinterlegt werden. Die Erträge aus Investitionen sollen dem Fonds gehören, der sie jährlich in Form von Boni an diejenigen ausschüttet, die der Menschheit im vergangenen Jahr den größten Nutzen gebracht haben. Diese Prozentsätze müssen in fünf gleiche Teile geteilt werden, die bestimmt sind: ein Teil – an denjenigen, der die wichtigste Entdeckung oder Erfindung auf dem Gebiet der Physik macht; der andere ist derjenige, der die wichtigste Entdeckung oder Verbesserung auf dem Gebiet der Chemie machen wird; drittens – an denjenigen, der die wichtigste Entdeckung auf dem Gebiet der Physiologie oder Medizin machen wird; der vierte – an denjenigen, der das herausragendste literarische Werk der idealistischen Strömung schafft; fünftens an denjenigen, der den wichtigsten Beitrag zum Zusammenhalt der Nationen, zur Beseitigung der Sklaverei oder zur Reduzierung der bestehenden Armeen und zur Förderung von Friedensabkommen geleistet hat. Es ist mein besonderer Wunsch, dass die Nationalität der Kandidaten bei der Vergabe der Preise nicht berücksichtigt wird.
Chemiker, Ingenieur und Wähler Alfred Nobel.
Diese durch seinen Willen geschaffenen Preise sind der Nobelpreis für Physik, der Nobelpreis für Chemie, der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin, der Literaturnobelpreis und der Friedensnobelpreis. Die erste Preisverleihung fand am 10. Dezember 1901 statt , zum fünften Todestag von Nobel.
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Wie Sie sehen, war Alfred Nobel trotz der Schaffung von Dynamit und dem Besitz der größten Waffenfabrik nicht nur daran interessiert, wie er von zukünftigen Generationen in Erinnerung bleiben wird. Seine Entscheidung, einen solchen Preis ins Leben zu rufen, hat es letztendlich ermöglicht, Wissenschaftler aus verschiedenen Teilen der Welt zu vereinen und dadurch die Wissenschaft (und damit unsere Zivilisation) sprunghaft voranzubringen. Doch zahlreiche Angehörige von Nobel hielten sich für beraubt und forderten die Aufhebung des Testaments.
Diese Geschichte erinnert mich jedoch an die Geschichte des sowjetischen theoretischen Physikers Andrei Sacharow, des Friedensnobelpreisträgers von 1975. Die Führung der UdSSR sagte über ihn: „Dieser Mann hat unser Land mit der mächtigsten Waffe der Geschichte bewaffnet, die die Sowjetunion zu einer der beiden Supermächte gemacht hat“. Sacharow beteiligte sich an der Entwicklung der ersten Wasserstoffbombe der UdSSR, erlangte anschließend den Status eines Dissidenten und trat für Frieden und nukleare Abrüstung ein.
Das Original-Cover des Romans & # 171; Cat's Cradle & # 187;
Interessanter Fakt
1963 stellte der Science-Fiction-Autor Kurt Vonnegut in seinem Roman Cat's Cradle die Frage nach der Verantwortung von Wissenschaftlern für ihre Erfindungen. Die Handlung der Arbeit basiert auf der genialen Erfindung von Dr. Felix Honikker – einer Substanz namens “Ice-9”, die eine kristalline Modifikation von Wasser mit einem Schmelzpunkt von 45,8 ° C ist. Ein winziger “Eis-9”-Kristall, der in ein beliebiges Gewässer gelangt, wird unweigerlich zum Tod allen Lebens auf der Erde führen.
Die eigentliche Geschichte der Schaffung des Nobelpreises ist also nicht einfach nur “lustige (interessante usw.) Geschichte” und ein Grund, über so ernste Dinge wie die globale Zukunft der Menschheit und die Verantwortung für unser eigenes Handeln und Handeln nachzudenken.
Nobelpreis für Physik 2021
Interessanterweise wurde die Verantwortung für Erfindungen und deren Nutzung zu einem der Themen des Nobelpreises für Physik 2021. Ja, schließlich können wir denjenigen, die die globale Erwärmung leugnen, sagen, dass der Nobelpreis für die Entwicklung von Klimamodellen verliehen wurde, die es ermöglichen, zukünftige Phänomene vorherzusagen. Also shchah und Kumpel, Leugner, aber ich habe mich von etwas mitreißen lassen.
Nobelpreisträger 2021.
So ging der Nobelpreis für Physik in diesem Jahr zur einen Hälfte an Shukuro Manabe und Klaus Hasselmann und zur anderen an Giorgio Parisi. Diese Forscher legten den Grundstein für unser Wissen über das Erdklima und wie die Menschheit es beeinflusst, und revolutionierten auch die Theorie von ungeordneten Materialien und zufälligen Prozessen. Ich stimme zu, der zweite Teil klingt etwas komplizierter als der erste. Aber diese Komplexität sollte nur unsere Neugier wecken und nicht umgekehrt, also fangen wir an.
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Klimamodelle
Das Gesamtbild des Klimawandels ist ganz einfach: die wärmespeichernden Gase in der Atmosphäre die Erde in ein metaphorisches Gewächshaus verwandeln, wodurch sich der Planet aufheizt … Aber wie diese Erwärmung genau ablaufen wird – über die Ozeane, Eisschilde, Berge, Wälder und Städte des Planeten, die von Methanlecks bis hin zu Kohlendioxid angetrieben werden – ist äußerst verwirrend.
Wir sind in jeder Größenordnung, die wir beobachten, in Komplexität eingetaucht, und als Wissenschaftler fragen wir uns: Wie viele Details sind erforderlich, um die Beobachtungen zu erklären? Müssen wir jedes Wassermolekül verfolgen, um die Existenz des Ozeans zu erklären? Das sagte der Physiker der Yale University, John Wettlaufer, auf einer Pressekonferenz zur Bekanntgabe der Auszeichnung.
Shukuro Manabe in Schweden im Jahr 2018. Er zeigte, wie ein erhöhter Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre zu höheren Temperaturen an der Erdoberfläche führt.
Tatsächlich werden komplexe physikalische Systeme wie das Klima oft durch ihre Unordnung definiert. Die diesjährigen Preisträger halfen der Welt, das scheinbar Chaos zu verstehen, indem sie diese Systeme beschrieben und ihr langfristiges Verhalten vorhersagten. Laut The New York Times entwickelte Dr. Manabe 1967 ein Computermodell, das die kritische Beziehung zwischen dem wichtigsten Treibhausgas Kohlendioxid und der Erwärmung der Atmosphäre bestätigte.
Mehr zum Thema: Alle Klimaänderungen Modelle zeigen, dass die Katastrophe immer näher rückt. Aber warum?
Es war dieses Modell, das den Weg für andere ebnete, die immer komplexer wurden. Die späteren Modelle von Dr. Manabe, die die Beziehungen zwischen den Ozeanbedingungen und der Atmosphäre untersuchten, waren entscheidend für das Verständnis, wie das zunehmende Schmelzen des grönländischen Eisschildes die Ozeanzirkulation im Nordatlantik beeinflussen könnte .
Klaus Hasselmann, deutscher Physiker und Klimaforscher, bei einer Pressekonferenz 2010 in Madrid. Er hat ein Modell erstellt, das Wetter und Klima verknüpft.
Etwa zehn Jahre nach den Grundlagenarbeiten von Dr. Manabe hat der Physiker Klauss Hasselmann ein Modell erstellt, das kurzfristige Klimaereignisse – also Regen und andere Wetterarten – mit langfristigen Klimata wie Meeresströmungen und atmosphärischen Strömungen verknüpft. < /p>
Seine Arbeit legte anschließend den Grundstein für die wissenschaftliche Forschung, die darauf abzielte, die Auswirkungen des Klimawandels auf bestimmte Ereignisse wie Dürren, Hitzewellen und Starkregen zu ermitteln.
Kurz gesagt, es ist schwer, die Arbeit der Nobelpreisträger zu unterschätzen. Dies ist unseren regelmäßigen Lesern besonders gut bekannt, da wir oft über den Klimawandel schreiben und die Muster, mit denen sich diese Veränderungen verfolgen lassen. Übrigens, die Ergebnisse einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Global Change Biology veröffentlicht wurde, zeigten, dass die Menschheit bis 2500 vom Angesicht der Erde verschwinden könnte, wenn die Bemühungen zur Bekämpfung der globalen Erwärmung auf dem aktuellen Niveau bleiben.
Versteckte Muster
Die andere Hälfte des Nobelpreises wurde Anfang der 1980er Jahre für die Entdeckung von “versteckten Mustern in ungeordneten komplexen Materialien” verliehen, die sich hinter scheinbar zufälligen Bewegungen und Wirbeln in Gasen oder Flüssigkeiten verbergen. Seine Arbeit ist ein wichtiger Beitrag zur Theorie komplexer Systeme und zeichnet sich dadurch aus, dass ihre Aspekte auf die Neurowissenschaften, das maschinelle Lernen und die Entstehung des Sternenflugs angewendet werden können.
< p>“Giorgio Parisi wird für seine revolutionären Beiträge zur Theorie ungeordneter Materialien und zufälliger Prozesse” ausgezeichnet”, heißt es in einer Erklärung der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften.
Der italienische theoretische Physiker Giorgio Parisi. Das System, das er um 1980 betrachtete, wird als Spinglas bezeichnet, obwohl sich die entwickelten Methoden und die formulierten Prinzipien als anwendbar auf eine viel breitere Palette von Objekten erwiesen.
Dr. Parisi ist ein italienischer theoretischer Physiker der 1948 in Rom geboren wurde und sich in seiner Forschung auf die Quantenfeldtheorie und komplexe Systeme konzentriert hat. 1970 promovierte er an der Universität Sapienza in Rom. Er ist Professor an der Universität Sapienza in Rom.
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Welche Systeme nennen Wissenschaftler also komplex? Solche, die aus vielen Teilen bestehen, die als unabhängige Elemente miteinander interagieren. Ihre gleichzeitige, multidirektionale Interaktion verleiht einem komplexen System seine Besonderheit, nämlich das Auftreten neuer Eigenschaften , die auf der Ebene der einzelnen Elemente fehlen und nicht auf die Eigenschaften der Elemente reduziert werden, aus denen sich das System.
Schon anhand einer Definition kann man verstehen, wie komplex dieses Thema ist. Und es ist unglaublich schwierig, es mathematisch zu beschreiben, weil es notwendig ist, alle möglichen Optionen für das Zusammenspiel von Elementen miteinander zu berücksichtigen. Und Elemente verhalten sich bekanntlich oft unvorhersehbar, daher spielt His Majesty Chance in jedem System eine große Rolle.
Nobelpreis für Physik 2021
Es gibt eine weitere Eigenschaft komplexer Systeme : Bei der Interaktion mit einem komplexen System können dieselben Aktionen zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Abhängig vom Zustand, in dem sich das System ursprünglich befand. All dies bedeutet, dass zur Vorhersage des zukünftigen Verhaltens eines komplexen Systems eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt werden müssen, die oft unbekannt sind.
Doch vor rund 40 Jahren bewies Giorgio Parisi, dass auf den ersten Blick völlig zufällige Faktoren miteinander verbunden sind und sogar bestimmten Regeln gehorchen. Wenn wir versuchen, es mit sehr einfachen Worten zu erklären, dann ermöglicht uns die Arbeit eines italienischen Physikers, alle unbekannten Variablen zusammenzuführen. Kombiniert man sie zum Beispiel in & # 171; allgemeiner Unsicherheitsfaktor & # 187; verbessert nicht nur die Genauigkeit von Berechnungen, sondern auch von Vorhersagen erheblich.
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Was uns wieder zu früheren Gewinnern zurückbringt und ihre Arbeit zur Klimamodellierung: Die Arbeit von Parisi ermöglicht es Klimaforschern, wesentlich genauere Modelle des anhaltenden Klimawandels zu erstellen, sowohl als Ergebnis menschlicher Aktivitäten als auch vieler anderer Faktoren.
Die Entwicklung des physikalischen Wissens deckt alle neuen Bereiche der Realität ab. Und die Physik komplexer Systeme ist nur eine davon.
Abschließend möchte ich sagen, dass die Arbeit des italienischen Physikers uns zeigt, dass es nicht schwer ist, einen Wald durch die Betrachtung eines Baumes zu verstehen. Tatsächlich ist dies unmöglich & # 187;. Ordnung, stellt Parisi fest, existiert nur in der entsprechenden Skala und Chaos & # 171; auf der unteren Ebene & # 187; er ist kein Hindernis. Natürlich kann man nach Mustern in Klima und Wetter suchen – aber nur auf statistischer Ebene und unter Berücksichtigung vieler anderer Faktoren – komplexe Systeme erfordern außergewöhnliche Lösungen.