Нобелевскую премию по физике присудили за черные дыры

Наука

Согласно решению Королевской Шведской академии, одна половина премии достанется Роджеру Пенроузу, а вторую поделят между собой Райнхард Генцель и Андреа Гез.

Британский ученый сэр Роджер Пенроуз получил премию-2020 «за открытие того, что образование черной дыры является надежным предсказанием общей теории относительности».

Самым важным научным вкладом Пенроуза называют изобретение спиновых сетей, которые затем были активно использованы для описания геометрии пространства-времени в петлевой квантовой гравитации.

Генцель и Гез получили нобелевскую награду «за открытие сверхмассивного компактного объекта в центре нашей галактики».

Две группы астрофизиков под руководством Райнхарда Генцеля и Андреа Гез, независимо друг от друга, проводили с 1998 года исследования, применяя технологии, которые устраняют искажения, вносимые атмосферой Земли, и получили доказательства того, что наша галактика имеет в своем центре сверхмассивную чёрную дыру, которая в 4 миллиона раз массивнее Солнца.

Американская астроном Андреа Гез вела наблюдения в Обсерватории Кека, расположенной на Гавайях, а немецкий астрофизик Райнхард Генцель — в Европейской южной обсерватории (ESO) и Ла-Силья в Чили.

Издание Inside Science по традиции выступило в преддверии оглашения имен лауреатов Нобелевской премии со своим видением того, какие направления современной науки достойны этой награды.

В частности, указывается, что теория функционала плотности (DFT) сыграла решающую роль в открытии многих функциональных материалов, используемых в современных гаджетах. Эта теория тесно связана с уравнением Шредингера, которое используется для описания и предсказания поведения квантовой системы. Однако это уравнение становится чрезвычайно сложно вычислить для так называемых систем многих тел, таких как кусок металла, содержащий триллионы и триллионы электронов. DFT позволяет переосмыслить проблему и дает эффективные приближения для этих систем, позволяя рассчитывать электронные и ядерные структуры материалов. Как отмечает Inside Science, один из пионеров этой теории Уолтер Кон был удостоен Нобелевской премии по химии 1998 года вместе с Джоном Поплом, который первым изобрел вычислительные методы в квантовой химии, которые позволили ученым применять теории, такие как DFT. Однако, учитывая взрывной рост материаловедения, Нобелевскому комитету имеет смысл воздать должное другим ученым, которые также внесли свой вклад в разработку DFT, но еще не получили награды. В качестве возможных вариантов называются имена Джона Пердью, чья работа в нескольких учреждениях сделала его одним из самых цитируемых ученых в области DFT и физики, или Лу Чже Шама из Калифорнийского университета в Сан-Диего, который работал с вышеупомянутым Уолтером Коном над уравнением Кон-Шама, специализированной формой.

Также Inside Science считает, что одобрение Нобелевского комитета могут получить ученые, работающие над технологиями квантовой связи. В частности, упоминались имена Алена Аспекта, Джона Клаузера и Антона Цайлингера, которые были отмечены премией Вольфа в 2010 году «за их фундаментальный концептуальный и экспериментальный вклад в основы квантовой физики».

Ученые Серж Арош и Дэвид Уайнланд были награждены Нобелевской премией по физике 2012 года «за создание прорывных технологий манипулирования квантовыми системами, которые сделали возможными измерение отдельных квантовых систем и управление ими». Однако с каждым годом практическое применение квантовых информационных технологий становится все более очевидным, и Нобелевский комитет может снова направить внимание на эту область, считают в Inside Science.

Вполне заслуживают «Нобеля» авторы исследований, которые сделали возможным получение первого снимка черной дыры, считает Inside Science: «Черная дыра, парящая около центра галактики M87, в 6,5 миллиардов раз массивнее нашего Солнца. Изображение черной дыры, или, скорее, тени черной дыры, окруженной кольцом нечеткого света, стало важной вехой в нашей способности изучать физику, возможно, самых загадочных объектов во Вселенной». Но если награда 2020 года будет вручена за фотографию черной дыры, неясно, кого выберет комитет, утверждает Inside Science.

И как показало решение Королевской Шведской академии, именно этот прогноз был сделан в верном направлении.

Всего с 1901 по 2019 год Нобелевская премия по физике присуждалась 113 раз, причем только в 47 случаях награда доставалась единственному лауреату, в других же случаях ее делили между несколькими учеными.

Таким образом за все это время премию получили 212 человек – среди них американский ученый Джон Бардин, который стал единственным в истории нобелевским лауреатом по физике дважды (сначала он получил премию вместе с Уильямом Брэдфордом Шокли и Уолтером Браттейном в 1956 году, а затем в 1972 г. Бардин стал лауреатом наряду с Леоном Нилом Купером и Джоном Робертом Шриффером – за основополагающую теорию обычных сверхпроводников).

Лауреатами премии по физике до этого года были лишь три женщины. Последней награжденной представительницей прекрасного пола стала в 2018 году Донна Стрикленд из Канады. До нее физического «Нобеля» удостоились Мари Кюри (она, между прочим, получила не только премию по физике в 1903 году, но еще и Нобелевскую награду по химии в 1911 г.) и Мария Гёпперт-Майер, награжденная совместно с Хансом Йенсеном в 1963 г. «за открытия касающиеся оболочечной структуры ядра». Теперь к ним прибавилась Андреа Гец.

Средний возраст лауреатов Нобелевской премии по физике составляет 55 лет. При этом самым юным лауреатом в этой номинации уже более века остается 25-летний Лоуренс Брэгг из Австралии, получивший премию в 1915 году вместе со своим отцом Уильямом Генри Брэггом за заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей. 

Самым же пожилым из нобелевских лауреатов по физике – в 2018 году стал 96-летний Артур Ашкин. Вместе с ним награду разделили также француз Жерар Муру и канадка Донна Стрикленд – за «поворотные изобретения в сфере лазерной физики».

Несколько физиков из Советского Союза и России получили Нобелевскую премию по физике. В 1958 г. были награждены трое советских ученых – Павел Черенков, Илья Франк и Игорь Тамм, в 1962 г. – Лев Ландау, а в 1964-м – Николай Басов и Александр Прохоров. В 1978 г. Нобелевскую премию по физике получил Петр Капица. В 2000 г. нобелевским лауреатом по физике стал российский ученый Жорес Алферов. В 2003 г. премия по физике досталась Алексею Абрикосову и Виталию Гинзбургу. И в 2010 г. награду получили работающие на Западе наши соотечественники Андрей Гейм и Константин Новосёлов. К слову, Между прочим, Андрей Гейм, до того, как стать лауреатом Нобелевской премии за свою работу с электромагнитными свойствами графена, был удостоен шуточной «Шнобелевской премии» в 2000 году за левитацию лягушки с помощью магнетизма.

В прошлом году «за вклад в наше понимание эволюции Вселенной и места Земли в космосе» стали трое ученых – канадско-американский физик Джеймс Пиблз (за теоретические открытия в физической космологии), а также швейцарцы Мишель Майор и Дидье Кело – за открытие экзопланеты, вращающейся вокруг звезды солнечного типа.

Источник: https://www.mk.ru/science/2020/10/06/nobelevskuyu-premiyu-po-fizike-prisudili-za-chernye-dyry.html

Оцените статью
PC, IT и технологии
Добавить комментарий