รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2564

เดือนตุลาคม พ.ศ. 2564 ที่ผ่านมา มีการประกาศชื่อผู้ได้รับรางวัลโนเบิลสาขาฟิสิกส์ ประจำปี พ.ศ. 2564 ให้แก่ นักวิทยาศาสตร์ 3 คน โดยรางวัลครึ่งหนึ่งมอบให้กับ เคลาส์ ฮาเซลมาน (Klaus Hasselmann) และ ซูคุโร มานาเบ (Syukuro Manabe) จากผลงานวิจัยด้านภูมิอากาศ และรางวัลอีกครึ่งหนึ่งมอบให้กับ จอจิโอ ปารีซิ (Giorgio Parisi) จากผลงานวิจัยวัสดุไม่เป็นระเบียบ และกระบวนการสุ่ม

ซูคุโร มานาเบ นักอุตุนิยมวิทยาอาวุโส แห่งมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน (Princeton University) ประเทศสหรัฐอาเมริกา เป็นผู้ริเริ่มจัดทำแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเชิงกายภาพทางคอมพิวเตอร์ ในปี พ.ศ. 2510 โดยแบบจำลองนี้ สามารถเชื่อมโยงกับก๊าซเรือนกระจก (Green House Glass : GHG) ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และภาวะโลกร้อนได้ นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมโยงกับปรากฏการณ์ทางทะเล เช่น การละลายของแผ่นน้ำแข็งในประเทศกรีนแลนด์ เป็นต้น

เคลาส์ ฮาเซลมาน หนึ่งในผู้ก่อตั้ง และอดีตผู้อำนวยการสถาบันอุตุนิยมวิทยาแมกซ์พลังค์ (Max Planck Institute for Meteorology) ประเทศเยอรมัน ได้นำแบบจำลองของซูคุโรที่เชื่อมโยงปรากฏการณ์ระยะสั้นซึ่งสามารถก่อให้เกิดปรากฏการณ์ทางสภาพภูมิอากาศระยะยาวได้มาพัฒนา ทำให้แบบจำลองอากาศของเคลาส์สามารถคาดการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาได้แม่นยำขึ้น และสามารถแยกแยะสาเหตุที่อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศสูงขึ้นว่าเกิดจากกิจกรรมมนุษย์ หรือเกิดจากปรากฏการณ์ธรรมชาติ

จอจิโอ ปารีซิ นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี จากมหาวิทยาลัยซาเปียนซาแห่งโรม (Sapienza Università di Roma) และสถาบันวิทยาศาสตร์ แอกคาเดอเมีย เดอิ ลินเซอิ (Accademia dei Lincei ) จอจิโอ อธิบายระบบอันซับซ้อนของโลหะผสมที่อยู่ในสภาวะแม่เหล็กไม่เป็นระเบียบที่เรียกว่า “สปินกลาส” (Spin glasses) ซึ่งการศึกษาระบบอันซับซ้อนเหล่านี้ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ทั้งในการศึกษาด้านชีววิทยาจนไปถึงระบบคอมพิวเตอร์ที่เรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง

แม้ผลงานของจอจิโอจะมีความแตกต่างจากนักวิทยาศาสตร์สองคนแรก แต่ก็มีแก่นของเรื่องที่เหมือนกัน เพราะสภาพภูมิอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา และไม่แน่นอน เช่นเดียวกับวัสดุที่มีความซับซ้อน และไม่เป็นระเบียบ นักวิทยาศาสตร์ทั้งสามคนจึงสามารถพัฒนาแบบจำลองทางฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ เพื่อเป็นเครื่องมืออธิบายและคาดการณ์ระบบอันซับซ้อนของปรากฎการณ์ทางสภาพภูมิอากาศได้อย่างกลมกลืน

(จากซ้ายไปขวา) ซุยคุโร มานาเบ, เคลาส์ ฮาเซลมาน และจอจิโอ ปารีซิ

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2021/press-release/

เรียบเรียงโดย: นุชจริม เย็นทรวง กองวิชาการวิทยาศาสตร์ สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช

แหล่งที่มาข้อมูล:

Press release: The Nobel Prize in Physics 2021 [ออนไลน์]. แหล่งที่มา https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2021/press-release/ [6 ตุลาคม 2564]
Climate modellers and theorist of complex systems share physics Nobel [ออนไลน์]. แหล่งที่มา https://www.nature.com/articles/d41586-021-02703-3 [6 ตุลาคม 2564]
Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann and Giorgio Parisi win the 2021 Nobel Prize for Physics [ออนไลน์]. แหล่งที่มา https://physicsworld.com/a/syukuro-manabe-klaus-hasselmann-and-giorgio-parisi-win-the-2021-nobel-prize-for-physics/ [6 ตุลาคม 2564]