За какие открытия присудили Нобелевскую премию по физике и химии

Нобелевский комитет, заседающий в Стокгольме, огласил имена лауреатов премии в номинациях "физика" и "химия". О том, кому и за какие открытия достались награды, рассказывает научный обозреватель Николай Гринько.

Нобелевская премия по физике 2021 года присуждена трем ученым – американцу Сюкуро Манабэ, немцу Клаусу Хассельману и итальянцу Джорджо Паризи за моделирование климата Земли. Фото: nobelprize.org

5 октября 2021 года Шведская королевская академия наук приняла решение о присуждении Нобелевской премии по физике сразу трем ученым. Первую половину награды разделят между собой Сюкуро Манабэ из Принстонского университета и Клаус Хассельман из гамбургского Института метеорологии Макса Планка "за физическое моделирование климата Земли, количественную оценку изменчивости и надежное прогнозирование глобального потепления". Вторую половину заслужил итальянец Джорджо Паризи из Римского университета Сапиенца "за открытие взаимодействия беспорядка и флуктуаций в физических системах – от атомных до планетарных масштабов". Все трое исследовали сложные хаотические физические системы. Сюкуро Манабэ в 1960-х годах моделировал климат Земли и первым обнаружил, что вертикальный перенос воздушных масс зависит от количества солнечного излучения. Именно Манабэ установил, что повышенный уровень углекислого газа в атмосфере приводит к нагреву поверхности Земли. Его работы заложили основу всех современных климатических моделей.

Примерно десять лет спустя Клаус Хассельман создал модель, связавшую погоду и климат, и понял, почему климатические модели остаются надежными, даже несмотря на изменчивость и хаотичность погоды. Хассельман разработал методы, позволяющие точно определить источники вредного воздействия на атмосферу – так удалось доказать, что в глобальном потеплении виноваты антропогенные выбросы углекислого газа. В начале 1980-х годов Джорджо Паризи исследовал физику хаотических материалов и сделал огромный вклад в теорию сложных систем. Она позволяет понять и описать множество случайных явлений не только в физике, но и в математике, нейробиологии и машинном обучении. Все трое получили Нобелевскую премию с формулировкой "за новаторский вклад в наше понимание сложных физических систем".

Нобелевская премия по химии 2021 года присуждена Бенджамину Листу и Дэвиду Макмиллану за развитие асимметричного органокатализа. Фото: nobelprize.org

Спустя день, 6 октября, были оглашены имена лауреатов номинации "химия". Премию присудили Бенджамину Листу и Дэвиду Макмиллану "за развитие асимметричного органокатализа". Одним из главных инструментов ученых-химиков всегда были катализаторы – они контролируют и ускоряют химические реакции, не становясь частью конечного продукта. Долгое время считалось, что существуют лишь два типа катализаторов: металлы и ферменты.

В 2000 году Лист и Макмиллан, независимо друг от друга, разработали третий тип катализа, основанный на органических молекулах. Такие катализаторы дешевы в производстве и безвредны для окружающей среды. Сегодня органические катализаторы используют для запуска множества химических реакций. Химики теперь могут более эффективно создавать и новые фармацевтические препараты, и вещества, преобразующие свет в солнечных элементах. Ассиметричный органокатализ приносит человечеству настолько ощутимую пользу, что его изобретатели в этом году удостоены приза в 10 миллионов шведских крон (примерно 1 135 510 доларов).

Гринько Николай