2016. gada Nobela prēmija fizikā: tā ir sarežģīta

Pin
Send
Share
Send

Atjauninājums: Šī gada Nobela prēmija fizikā ir piešķirta Deividam Dž. Toulessam (Vašingtonas universitāte), F. Duncanam M. Haldanai (Prinstonas universitāte) un J. Maiklam Kosterlicam no Brauna universitātes par “topoloģisko fāžu pāreju teorētiskiem atklājumiem un matērijas topoloģiskās fāzes ”. Pusi no balvas saņēma Thouless, bet otru pusi kopīgi piešķīra Haldanai un Kosterlicai.

Nobela prēmija fizikā ir kārotā balva. Katru gadu balva tiek piešķirta personai, kura tiek uzskatīta par vislielāko ieguldījumu fizikas jomā iepriekšējā gadā. Un šogad tiek gaidīts, ka galvenā uzmanība tiks pievērsta gravitācijas viļņu atklājumam.

Šis atklājums, kas tika paziņots 2016. gada 11. februārī, bija iespējams, pateicoties lāzera interferometra gravitācijas viļņu novērošanas centra (LIGO) attīstībai. Paredzams, ka trīs zinātnieki, kas ir visvairāk atbildīgi par tehnoloģijas izgudrošanu, saņems Nobela prēmiju par savu darbu. Tomēr zinātnieku aprindās ir tādi, kuri uzskata, ka būtu jāatzīst arī cits zinātnieks - Barijs Barišs.

Bet vispirms ir nepieciešams zināms fons, lai palīdzētu visu to aplūkot perspektīvā. Skatītājiem gravitācijas viļņi ir kosmosa laika izliekuma viļņi, ko rada noteikta gravitācijas mijiedarbība un kas izplešas ar gaismas ātrumu. Šādu viļņu esamība tiek postulēta kopš 19. gadsimta beigām.

Tomēr tikai 20. gadsimta beigās, pateicoties lielā mērā Einšteinam un viņa vispārējās relativitātes teorijai, sāka parādīties gravitācijas viļņu izpēte kā astronomijas filiāle. Kopš 60. gadiem ir būvēti dažādi gravitācijas viļņu detektori, ieskaitot LIGO observatoriju.

LIGO, kas dibināts kā Caltech / MIT projekts, oficiāli apstiprināja Nacionālā zinātnes pārvalde (NSF) 1984. gadā. Pēc desmit gadiem tika uzsākta būvniecība divās vietās - Hanfordā, Vašingtonā un Livingstonā, Luiziānā. Līdz 2002. gadam tas sāka iegūt datus, un 2008. gadā tika sākts darbs pie tā sākotnējo detektoru uzlabošanas (pazīstams kā Advanced LIGO projekts).

Kredīts LIGO izveidošanai tiek piešķirts trim zinātniekiem, kuru skaitā ir Rainers Veiss, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) fizikas emeritētais profesors; Ronalds Drevers, eksperimentālā fizika, kurš bija Kalifornijas Tehnoloģiju institūta emeritētais profesors un Glāzgovas universitātes profesors; un Kip Thorne, Feynman teorētiskās fizikas profesors Kaltehā.

1967. un 68. gadā Veiss un Torns uzsāka centienus izveidot detektoru prototipus un izstrādāja teorētisko darbu, lai pierādītu, ka gravitācijas viļņus var veiksmīgi analizēt. Līdz 70. gadiem, izmantojot dažādas metodes, Veisam un Denveram izdevās izveidot detektorus. Turpmākajos gados visi trīs vīrieši palika centriski un ietekmīgi, palīdzot padarīt gravitācijas astronomiju par likumīgu pētījumu lauku.

Tomēr tiek apgalvots, ka bez Bariša - daļiņu fiziķa Kaltehā - atklājums nekad nebūtu izdarīts. Kļuvis par LIGO galveno izmeklētāju 1994. gadā, viņš mantoja projektu ļoti izšķirošajā laikā. Tas bija sācis finansēt desmit gadus iepriekš, bet Vīzu, Torņa un Drevera (attiecīgi no MIT, Caltech un Glasgow University) darba koordinēšana izrādījās sarežģīta.

Kā tāds tika nolemts, ka vajadzīgs viens režisors. No 1987. līdz 1994. gadam NSF iecēla Rochus Vogt - Kaltehas fizikas profesoru emeritēto profesoru - šo lomu pildīt. Kamēr Vogts apvienoja sākotnējo komandu un palīdzēja panākt projekta uzbūves apstiprināšanu, viņam izrādījās grūti, kad bija jārisina birokrātija un jādokumentē viņa pētnieku progress.

Tādējādi no 1989. gada līdz 1994. gadam LIGO neizdevās progresēt tehniski un organizatoriski, un arī viņam bija grūtības iegūt finansējumu. Līdz 1994. gadam Kaltehs atbrīvoja Vogtu no sava amata un iecēla Barišu par direktora amatu. Barišs ātri strādāja, veicot būtiskas izmaiņas LIGO administrēšanas veidā, paplašinot pētījumu komandu un izstrādājot detalizētu NSF darba plānu.

Barišs bija atbildīgs arī par LIGO paplašināšanu, pārsniedzot Caltech un MIT ierobežojumus. To viņš izdarīja, izveidojot neatkarīgu LIGO zinātnisko sadarbību (LSC), kas deva piekļuvi ārējiem pētniekiem un institūcijām. Tam bija liela nozīme, veidojot nozīmīgas partnerības, kurās ietilpa Apvienotās Karalistes Zinātnes un tehnoloģijas iespēju padome, Vācijas Maks Planka biedrība un Austrālijas Pētniecības padome.

Līdz 1999. gadam būvniecība bija pabeigta LIGO observatorijās, un līdz 2002. gadam viņi sāka ņemt savus pirmos datu bitus. Līdz 2004. gadam tika izveidots finansējums un sagatavošanās darbi nākamajam LIGO attīstības posmam, kas ietvēra vairāku gadu izslēgšanu, bet detektorus nomainīja ar uzlabotām “Advanced LIGO” versijām.

To visu ļāva Barišs, kurš 2005. gadā aizgāja pensijā, lai vadītu citus projektus. Pateicoties plašajām reformām, LIGO sāka strādāt pēc neveiksmīga sākuma, sāka ražot datus, ieguva finansējumu, nozīmīgas partnerības un tagad, pateicoties viņa izveidotajai LK programmai, ir vairāk nekā 1000 līdzstrādnieku visā pasaulē.

Tad nav brīnums, kāpēc daži zinātnieki domā, ka Nobela prēmija būtu jāsadala četros virzienos, piešķirot trīs zinātniekus, kuri iecerējuši LIGO, un vienu zinātnieku, kurš to padarīja iespējamu. Un kā pats Barišs bija sacījis Zinātne:

“Es domāju, ka ir mazliet patiesības, ka LIGO nebūtu šeit, ja es to nedarītu, tāpēc es nedomāju, ka esmu nopelnījis maz. Ja viņi gadu gaidīs un atdos šiem trim puišiem, man vismaz šķitīs, ka viņi par to domāja, ”viņš saka. "Ja viņi nolems [to viņiem nodot] šā gada oktobrī, man būs vairāk sliktu sajūtu, jo viņi nebūs paveikuši mājasdarbus."

Tomēr ir pamats uzskatīt, ka balva galu galā tiks sadalīta trīs veidos, atstājot Barishu ārpus tās. Piemēram, Veiss, Drevers un Torns jau šogad ir trīs reizes pagodināti par darbu LIGO. Tas ietvēra īpašo izrāvienu balvu fizikālā pamatakmens, Grūbera kosmoloģijas balvu un Kavli balvu astrofizikā.

Turklāt pagātnē Nobela prēmija fizikā bija tendence tikt piešķirta tiem, kas ir atbildīgi par intelektuālo ieguldījumu, kas novedis pie liela sasnieguma, nevis tiem, kas veica kāju darbu. No pēdējām sešām izsniegtajām balvām (no 2010. līdz 2015. gadam) piecas ir piešķirtas par eksperimentālo metožu attīstību, novērošanas pētījumiem un teorētiskiem atklājumiem.

Par tehnisko attīstību tika piešķirta tikai viena balva. Tas notika 2014. gadā, kad balva tika piešķirta Isamu Akasaki, Hiroshi Amano un Shuji Nakamura par “efektīvu zilu gaismu izstarojošu diožu izgudrošanu, kas ļāva spilgtiem un enerģiju taupošiem baltas gaismas avotiem”.

Būtībā Nobela prēmija ir sarežģīts jautājums. Katru gadu to piešķir tiem, kuri ir devuši ievērojamu ieguldījumu zinātnē vai bija atbildīgi par būtisku sasniegumu. Bet ieguldījumi un atklājumi varbūt ir nedaudz relatīvi. Ko mēs izvēlamies godināt un kam, to var arī uzskatīt par norādi uz to, kas zinātniskajā aprindā tiek novērtēts visaugstāk.

Noslēgumā šī gada balva var kalpot, lai uzsvērtu, cik nozīmīgs ieguldījums ne tikai nozīmē jaunu ideju un metožu attīstību, bet arī to piepildījumu.

Pin
Send
Share
Send