他们因对“理解复杂物理系统的开创性贡献”获2021年诺贝尔物理学奖

2021 年诺贝尔物理学奖被授予“对我们理解复杂系统的开创性贡献”，一半授予真锅淑郎（Syukuro Manabe）和克劳斯·阿塞尔曼（Klaus Hasselmann），表彰他们“对地球气候的物理建模、量化可变性和可靠地预测全球变暖”的贡献，另一半授予乔治·帕里西（Giorgio Parisi），表彰他 “发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落之间的相互影响”。

真鍋 淑郎（Syukuro Manabe）, 1931年出生于日本新谷。1957年毕业于日本东京大学。美国普林斯顿大学高级气象学家。

官网指出，真锅淑郎的研究展示了大气中二氧化碳含量的增加，如何导致地球表面温度升高，而克劳斯·哈塞尔曼的部分研究，则被用于证明大气温度升高，是由于人类排放的二氧化碳。

克劳斯·哈塞尔曼（Klaus Hasselmann）, 1931年出生于德国汉堡。1957年毕业于德国哥廷根大学。德国汉堡马克斯·普朗克气象研究所教授。

乔治·帕里西（Giorgio Parisi）, 1948年出生于意大利罗马。是意大利理论物理学家，现罗马一大物理系教授（University of Roma I ''La Sapienza’’）。他的研究领域主要集中在量子场论、统计力学以及复杂系统。Parisi 获得荣誉无数，包括1999年Dirac奖，2002年费米奖，2005年Heineman数学物理奖和2021年沃尔夫奖等等。

气候和其它现象的物理学

三位获奖者分享了今年的诺贝尔物理学奖，因为他们对混乱和明显随机现象的研究。Syukuro Manabe和Klaus Hasselmann为我们了解地球气候以及人类如何影响地球气候奠定了基础。Giorgio Parisi因对无序材料和随机过程理论的革命性贡献而得到奖励。

复杂的系统具有随机性和紊乱的特点，难以理解。今年的奖项表彰了描述他们和预测他们长期行为的新方法。

对人类至关重要的一个复杂系统是地球的气候。Syukuro Manabe展示了大气中二氧化碳含量的增加如何导致地球表面温度升高。20世纪60年代，他领导了地球气候物理模型的开发，并成为第一个探索辐射平衡与空气质量垂直传输之间相互作用的人。他的工作为发展目前的气候模型奠定了基础。

大约十年后，Klaus Hasselmann创建了一个将天气和气候联系起来的模型，从而回答了为什么气候模型可以可靠，尽管天气多变和混乱的问题。他还开发了识别特定信号、指纹的方法，这些信号是自然现象和人类活动在他气候中留下的印记。他的方法被用来证明大气中温度的升高是由于人类排放的二氧化碳造成的。

1980年左右，Giorgio Parisi在无序的复杂材料中发现了隐藏的图案。他的发现是复杂系统理论最重要的贡献之一。它们使得理解和描述许多不同和显然完全随机的材料和现象成为可能，不仅在物理学领域，而且在数学、生物学、神经科学和机器学习等其他非常不同的领域也是如此。

'今年被确认的发现表明，我们对气候的了解建立在一个坚实的科学基础上，基于对观测的严格分析。今年的获奖者都有助于我们更深入地了解复杂物理系统的特性和演变，'诺贝尔物理学委员会主席Thors Hans Hansson说。

诺贝尔物理学奖小知识

诺贝尔物理学奖规则规定，获奖者的贡献必须“已经受时间的考验”。这意味着诺贝尔委员会往往会在科学发现的数十年以后才会为此颁发奖项。

李政道和杨振宁在 1956 年 10 月发表宇称不守恒的论文一年后（1957 年 10 月），两人就共同获得了诺贝尔物理学奖。恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska），他 1931 年发明了电子显微镜，一直等到 1986 年才获得诺贝尔物理学奖。

唯一一位两次获得诺贝尔物理学奖的是约翰·巴丁（分别在1956年和1972年获奖）

最年轻的诺贝尔物理学奖得主是威廉·劳伦斯·布拉格，在1915年获奖时仅有25岁，也是诺贝尔三项科学奖项中的最年轻得主。

最年长的诺贝尔物理学奖得主是亚瑟·阿斯金，在2018年获奖时已经96岁。

共有四位女性获得过诺贝尔物理学奖，分别是玛丽·居里（1903年）、玛丽亚·格佩特-梅耶（1963年）、唐娜·斯特里克兰（2018年）和安德烈娅·盖兹（2020年）。

过去6年诺贝尔物理学奖得主名单

2020年——英国科学家Roger Penrose获奖，获奖理由是“发现黑洞形成是广义相对论的一个有力预测”；另外两位获奖者是德国和美国科学家Reinhard Genzel、Andrea Ghez，获奖理由是“在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体”。

2019年——美国科学家James Peebles获奖，获奖理由是“在物理宇宙学的理论发现”；另外两位获奖者是瑞士科学家Michel Mayor和Didier Queloz，获奖理由是“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。

2018年——美法加三位科学家Arthur Ashkin、Gerard Mourou和Donna Strickland获奖，获奖理由是“在激光物理学领域所作出的开创性发明”。

2017年——三位美国科学家Rainer Weiss、Barry C. Barish和Kip S. Thorne获奖，获奖理由是“对LIGO探测器和引力波观测的决定性贡献”。

2016年——英美三位科学家David J. Thouless、F. Duncan M. Haldane、J. Michael Kosterlitz获奖，获奖理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。

2015年——日本科学家Takaaki Kajita和加拿大科学家Arthur B. McDonald获奖，获奖理由是“发现了中微子振荡，表明中微子具有质量”。

百余年中，物理学奖也是华人拿奖最多的奖项，共6位华人科学家获此殊荣，包括李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。

值得一提的是，2001年，日本号称要在50年获得30个诺贝尔奖。21年来，20位日本或日裔科学家已经获得诺贝尔奖。

注：本文部分内容摘自公众号《物理学会期刊网》、《蝌蚪五线谱》、《知识分子》公众号。

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