Der Nobelpreis für Physik im Jahr 2021


Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat den Nobelpreis für Physik 2021 "für bahnbrechende Beiträge zu unserem Verständnis komplexer physikalischer Systeme"  vergeben, mit einer Hälfte gemeinsam an

Syukuro Manabe, Princeton Universität, USA, und
Klaus Hasselmann, Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg, Germany
"für die physikalische Modellierung des Erdklimas, die Quantifizierung der Variabilität und die zuverlässige Vorhersage der globalen Erwärmung".

und die andere Hälfte an
Giorgio Parisi, Sapienza Universität von Rom, Italien
"für die Entdeckung des Zusammenspiels von Unordnung und Fluktuationen in physikalischen Systemen vom atomaren bis zum planetarischen Maßstab"

 

 

Physik für das Klima und andere komplexe Phänomene

Drei Preisträger teilen sich den diesjährigen Nobelpreis für Physik für ihre Studien über chaotische und scheinbar zufällige Phänomene. Syukuro Manabe  und Klaus Hasselmann legten den Grundstein für unser Wissen über das Klima der Erde und darüber, wie der Mensch es beeinflusst.Giorgio Parisi  wird für seine revolutionären Beiträge zur Theorie ungeordneter Materialien und Zufallsprozesse ausgezeichnet.

Komplexe Systeme zeichnen sich durch Zufälligkeit und Unordnung aus und sind schwer zu verstehen. Mit dem diesjährigen Preis werden neue Methoden zur Beschreibung dieser Systeme und zur Vorhersage ihres langfristigen Verhaltens gewürdigt.

Ein komplexes System, das für die Menschheit von entscheidender Bedeutung ist, ist das Klima der Erde. Syukuro Manabe wies nach, wie ein erhöhter Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre zu einem Anstieg der Temperaturen an der Erdoberfläche führt. In den 1960er Jahren war er federführend bei der Entwicklung physikalischer Modelle des Erdklimas und erforschte als Erster die Wechselwirkung zwischen Strahlungsbilanz und vertikalem Transport von Luftmassen. Seine Arbeiten legten den Grundstein für die Entwicklung der heutigen Klimamodelle.


Etwa zehn Jahre später schuf Klaus Hasselmann ein Modell, das Wetter und Klima miteinander verbindet und damit die Frage beantwortet, warum Klimamodelle trotz des wechselhaften und chaotischen Wetters zuverlässig sein können. Er entwickelte auch Methoden zur Identifizierung spezifischer Signale, Fingerabdrücke, die sowohl natürliche Phänomene als auch menschliche Aktivitäten dem Klima aufdrücken. Mit seinen Methoden konnte er nachweisen, dass der Temperaturanstieg in der Atmosphäre auf den Kohlendioxidausstoß des Menschen zurückzuführen ist.

Um 1980 entdeckte Giorgio Parisi verborgene Muster in ungeordneten komplexen Materialien. Seine Entdeckungen gehören zu den wichtigsten Beiträgen zur Theorie der komplexen Systeme. Sie ermöglichen es, viele verschiedene und scheinbar völlig zufällige Materialien und Phänomene zu verstehen und zu beschreiben, nicht nur in der Physik, sondern auch in anderen, sehr unterschiedlichen Bereichen wie Mathematik, Biologie, Neurowissenschaften und maschinelles Lernen.

"Die in diesem Jahr ausgezeichneten Entdeckungen zeigen, dass unser Wissen über das Klima auf einer soliden wissenschaftlichen Grundlage beruht, die auf einer strengen Analyse von Beobachtungen beruht. Die diesjährigen Preisträger haben alle dazu beigetragen, dass wir einen tieferen Einblick in die Eigenschaften und die Entwicklung komplexer physikalischer Systeme gewonnen haben", sagt Thors Hans Hansson, Vorsitzender des Nobelkomitees für Physik.

Syukuro Manabe, geboren 1931 in Shingu, Japan. Doktortitel 1957 von der Universität Tokio, Japan. Leitender Meteorologe an der Princeton University, USA.

Klaus Hasselmann, geboren 1931 in Hamburg, Deutschland. Ph.D. 1957 an der Universität Göttingen, Deutschland. Professor am Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg, Deutschland.

Giorgio Parisi, geboren 1948 in Rom. Italien. Promotion 1970 an der Universität Sapienza in Rom, Italien. Professor an der Universität Sapienza in Rom, Italien.


Die 1739 gegründete Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften ist eine unabhängige Organisation, deren übergeordnetes Ziel es ist, die Wissenschaften zu fördern und ihren Einfluss in der Gesellschaft zu stärken. Die Akademie ist insbesondere für die Naturwissenschaften und die Mathematik zuständig, bemüht sich aber auch um den Austausch von Ideen zwischen verschiedenen Disziplinen.

Weitere Informationen: www.kva.se und www.nobelprize.org

 

Die wissenschaftliche Karriere von Klaus Hasselmann


Der menschliche Fingerabdruck im Wetterrauschen
Website der Max-Planck-Gesellschaft

Physik-Nobelpreis für Prof. Klaus Hasselmann – ein Blick zurück in die Zukunft
Eine Zusammenfassung von Michael Böttinger, DKRZ