НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ 2021 ГОДА: физика и химия

Автор фото Александр Махмуд, 2018. Арт-оформление: Olena Burdeina (FA_Photo) via Photoshop

Объявлены все лауреаты Нобелевской премии 2021 года. Однако из-за пандемии коронавирусной инфекции COVID-19 церемония награждения лауреатов Нобелевской премии и торжественный банкет в Стокгольме в этом году (впрочем, так же, как и в прошлом) отменены.

Победители в научных категориях — климатологи, химики, молекулярный нейробиолог… Все они плодотворно трудились над решением сложных проблем, которые постоянно создает наша планета. Но среди нобелиатов этого года, на удивление, нет представительниц слабого пола… Единственная женщина-лауреат все же нашлась, правда, она в номинации «премия мира»…

Наш альманах вкратце расскажет вам о героях, их разработках и нелегких путях к достижению вершин.

#1 ФИЗИКА. МОДЕЛИРУЯ КЛИМАТ

Лауреаты: Сюкуро Манабе (Япония), Клаус Хассельман (Германия), Джорджио Паризи (Италия).

Присуждена Манабе и Хассельману «за физическое моделирование климата Земли, количественную оценку изменчивости и надежного прогнозирования глобального потепления», а также Паризи «за открытие взаимодействия беспорядка и флуктуаций в физических системах от атомов до планетарных масштабов».

Сюкуро Манабе, Клаус Хассельман, Джорджио Паризи / Никлас Менмехед © Информационная служба Нобелевской премии / nobelprize.org

В этом году Нобелевская премия по физике была разделена между Сюкуро Манабе, Клаусом Хассельманом и Джорджио Паризи. Паризи — физик-теоретик, а двое других — специалисты по моделированию климата, работа которых заложила основы нашего понимания того, как углекислый газ влияет на климат.

Японский метеоролог и климатолог Манабе, а также океанограф и разработчик климатических моделей из Германии Хассельман получили одну часть премии за физическое моделирование климата Земли. В комитете подчеркнули, что Манабе и Хассельман внесли революционный вклад в понимание сложных систем.

Модель климата — это компьютерная программа, предназначенная для моделирования климата Земли с целью понимания и прогнозирования его поведения. Климатические модели в значительной степени основаны на наборе математических уравнений, которые описывают физические законы, управляющие поведением атмосферы и океана, а также их взаимодействием с другими частями климатической системы Земли, такими как поверхность суши или ледяные щиты.

В 1970-е Клаус Хассельман изучил взаимосвязи между климатом и погодой и доказал, что климатическая система может оставаться стабильной, несмотря на хаотические изменения погоды. Именно Хассельман открыл такое понятие, как «климатический след», т. е. влияние человека на систему климата.

Вторую часть премии получил итальянский физик-теоретик Паризи. Он с 1980-х работает в области теоретической физики со сложными, неупорядоченными системами. К ним относятся, скажем, спиновые стекла — разбавленные магнитные сплавы. Джорджио смог выявить в хаотическом движении закономерности и математически их описать. Как утверждает Нобелевский комитет, открытия итальянского ученого позволят лучше понять такую сложную физическую систему, как климатическая, и лучше предсказывать ее изменения.

Сюкуро Манабе (1931 г.р.) — японско-американский климатолог, пионер компьютерного моделирования климатических изменений, в частности глобального изменения климата, один из первых начал исследовать феномен глобального потепления — это было еще в 1970-х. Он сотрудник Принстонского университета и ранее Национального управления океанических и атмосферных исследований.

Клаус Хассельман (1931 г.р.) — немецкий физик, океанолог, метеоролог, климатолог, статистик. Доктор философии (1957). Эмерит директор-основатель Института метеорологии Макса Планка. Иностранный член Шведской королевской академии наук. Один из наиболее цитируемых ученых в области глобального потепления за период 1991–2001 гг.

Джорджио Паризи (1948 г.р.) — итальянский физик-теоретик. Профессор, иностранный член Французской академии наук (1992), Национальной академии наук США (2003) и Американского философского общества (2013). Работает в Римском университете Ла Сапиенца.

#2 ХИМИЯ. ГРАМОТНАЯ РАБОТА С МОЛЕКУЛАМИ

Лауреаты: Бенджамин Лист (Германия), Дэвид Макмиллан (США)

Присуждена «за разработку асимметричного органокатализа».

Бенджамин Лист, Дэвид Макмиллан / Никлас Менмехед © Информационная служба Нобелевской премии / nobelprize.org

Свою причастность к искусству построения молекул Лист и Макмиллан подтвердили не на словах, а на деле, получив за это премию. Им удалось создать уникальный и — как все гениальное — простой инструмент для конструирования молекул: органокатализ. Разработка оказала серьезное влияние на исследования в области фармацевтики — химия стала более экологичной.

Химики конструируют молекулы. И от того, насколько это у них хорошо получается, зависят успехи исследований во многих отраслях. Такая конструкторская работа как раз и требует катализаторов — веществ, контролирующих и ускоряющих химические реакции.

Возьмем, к примеру, катализаторы в автомобилях. Они превращают токсичные вещества в выхлопных газах в менее вредные. А еще в наших телах — тысячи катализаторов в виде ферментов…

Бенджамин Лист (1968 г.р.) — немецкий химик. Профессор Кёльнского университета, директор и профессор Института исследования угля Общества Макса Планка. Также работает в Институте исследования химических реакций в Университете Хоккайдо.

Дэвид Макмиллан (1968 г.р.) — британско-американский химик-органик. Заслуженный профессор химии Принстонского университета, член Лондонского королевского общества и Национальной АН США, член-корреспондент Эдинбургского королевского общества. Член Американской академии искусств и наук.

«Эта концепция катализа настолько же проста, насколько и гениальна, и весь фокус в том, что многие задавались вопросом, почему мы не подумали об этом раньше», — отметил Йохан Аквист, председатель Нобелевского комитета по химии.