جائزة نوبل في الفيزياء مُنحت إلى ثلاثة باحثين لعملهم على الأنظمة الفوضوية مثل المناخ

بقلم:   ماثيو سباركس

ترجمة: مي بورسلي

جائزة نوبل للفيزياء لعام 2021 مُنحت إلى ثلاثة باحثين عن اكتشافين يمثلان معًا “مساهمات رائدة في فهمنا للأنظمة الفيزيائية المعقدة” مثل الطقس، وعلى نطاق زمني أطول فهم التغير المناخي Climate change.

وقد مُنحت نصف جائزة نوبل مناصفة بين كل من سيوكورو مانابي Syukuro Manabe، من جامعة برينستون Princeton University، وكلاوس هاسلمان Klaus Hasselmann، الذي كان يعمل سابقًا في معهد ماكس بلانك للأرصاد الجوية Max Planck Institute for Meteorology في هامبورغ بألمانيا، لعملهما على تطوير نمذجات فيزيائية لمناخ الأرض ساعدت على التنبؤ تنبؤًا موثوقًا به بالاحترار العالمي Global warming وإثبات أنّ العامل البشري يؤثر بالفعل في النظام المناخي.

وأمّا النصف الآخر من الجائزة؛ فقد مُنِح إلى جورجيو باريزي Giorgio Parisi، من جامعة سابينزا Sapienza University في روما بإيطاليا، لاكتشافاته حول الأنظمة الفوضوية Chaotic systems مثل الكيفية التي يتفاعل بها الاضطراب Disorder والتقلبات Fluctuations الصغيرة على المقاييس الذرية وصولا إلى الكواكب.

وكلا الاكتشافين يتعلقان بأنظمة فوضوية يصعب وصفها رياضياتيًا بسبب الأعداد الهائلة من المتغيرات Variables أو الانحرافات الكبيرة في النتائج من التغييرات الصغيرة إلى المدخلات Input. وقالت لجنة نوبل للفيزياء إن الفائزين جميعًا ساهموا في اكتسابنا معرفة أكثر عمقا حول هذه الأنظمة وتطورها على المدى الطويل.

وقال ثور هانس هانسون Thors Hans Hansson، رئيس اللجنة، إنه على الرغم من أن الجائزتين منفصلتان، إلا أن هناك موضوعًا مشتركًا “يتعلق بالفوضى، ويتعلق بالتقلبات، والكيفية التي يمكن أن تؤدي بها الفوضى والتقلبات معًا، إذا فهمتها فهماً صحيحاً، إلى شيء يمكننا فهمه”.

وقد قاد مانابي تطوير النمذجات الفيزيائية لمناخ الأرض في ستينات القرن العشرين، ولا سيما أبحاث التفاعل بين الحرارة القادمة إلى غلافنا الجوي من الشمس وتلك الناتجة من الإشعاع المنعكس. وضع عمله الأساس لتطوير النمذجات المناخية المستخدمة لاحقًا للتنبؤ بمدى تغير المناخ في ظل سيناريوهات مختلفة.

وبعد عقد من الزمن، ابتكر هاسلمان نمذجة مبنية على هذا العمل، والذي ربط الطقس والمناخ معًا. وقد استُخدمت مناهجه لإثبات أن ارتفاع درجة الحرارة في الغلاف الجوي هو بسبب إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الأنشطة البشرية.

والنصف الآخر من الجائزة، الممنوحة إلى باريزي، يتعلق بعمله على الزجاج الدوار Spin glass. فهذه المادة غير العادية هي أي سبيكة فلزية يتغير فيها المجال المغناطيسي لعنصر واحد باستمرار وبفوضوية، مثل الحديد في النحاس. وكان عمله على فهم هذه الأنظمة المعقدة مفيدًا في دراسة العديد من الأنظمة الأخرى، بما في ذلك الطقس والمناخ.

وقال باريزي إنه قبل عقد قمة الأطراف COP26 في نوفمبر 2021، كان من الواضح أن الدول بحاجة إلى أن تخطو “خطوات كبيرة” للتخفيف من آثار التغير المناخي. وقال: “من الواضح أن علينا أن نتحرك الآن بطريقة سريعة جدا لصالح الأجيال القادمة… نحن في موقف يمكن أن يؤدي إلى تغذية إيجابية Positive feedback، وقد يؤدي ذلك إلى تسريع ارتفاع درجة الحرارة”.

© 2021, New Scientist, Distributed by Tribune Content Agency LLC