Atnaujinimas: šių metų Nobelio fizikos premija buvo apdovanotas David J. Thouless (Vašingtono universitetas), F. Duncan M. Haldane (Princeton universitetas) ir J. Michael Kosterlitz iš Browno universiteto už „teorinius topologinių fazių perėjimų ir topologinių materijos fazių atradimus“. Pusė prizo buvo skirta Thouless, o kita pusė buvo bendrai įteikta Haldane ir Kosterlitz.
Nobelio fizikos premija yra geidžiamas apdovanojimas. Kiekvienais metais premija įteikiama asmeniui, kuris, kaip manoma, per praėjusius metus įnešė didžiausią indėlį į fizikos sritį. Ir šiais metais tikimasi, kad pagrindinis dėmesys bus skiriamas novatoriškam gravitacinių bangų atradimui.
Šis atradimas, kuris buvo paskelbtas 2016 m. vasario 11 d , tapo įmanoma plėtojant Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija (LIGO). Tikimasi, kad trys mokslininkai, labiausiai atsakingi už šios technologijos išradimą, gaus Nobelio premiją už savo darbą. Tačiau mokslininkų bendruomenėje yra tokių, kurie mano, kad turėtų būti pripažintas ir kitas mokslininkas – Barry Barishas.
Tačiau pirmiausia reikia tam tikro pagrindo, kad visa tai būtų galima pažvelgti į perspektyvą. Stebėtojams gravitacinės bangos yra erdvėlaikio kreivumo bangos, kurias sukuria tam tikros gravitacinės sąveikos ir kurios sklinda šviesos greičiu. Tokių bangų egzistavimas buvo postuluojamas nuo XIX amžiaus pabaigos.
dvi LIGO observatorijos, esančios Livingstone, Luizianoje; ir Hanfordas, Vašingtonas. Kreditas: ligo.caltech.edu
Tačiau tai įvyko tik XX amžiaus pabaigoje, daugiausia dėl Einšteino ir jo teorijos Bendrasis reliatyvumas , kad gravitacinių bangų tyrimai pradėjo atsirasti kaip astronomijos šaka. Nuo septintojo dešimtmečio buvo statomi įvairūs gravitacinių bangų detektoriai, įskaitant LIGO observatoriją.
Įkurtą kaip Caltech/MIT projektą, LIGO 1984 m. oficialiai patvirtino Nacionalinė mokslo valdyba (NSF). Po dešimtmečio buvo pradėtas statyti objektas dviejose vietose – Hanforde, Vašingtone ir Livingstone, Luizianoje. Iki 2002 m. ji pradėjo rinkti duomenis, o 2008 m. pradėtas darbas tobulinant originalius detektorius (žinomas kaip Advanced LIGO Project).
LIGO sukūrimo nuopelnas atitenka trims mokslininkams, tarp kurių yra Masačusetso technologijos instituto (MIT) fizikos profesorius emeritas Raineris Weissas; Ronaldas Dreveris, eksperimentinė fizika, Kalifornijos technologijos instituto profesorius emeritas ir Glazgo universiteto profesorius; ir Kipas Thorne'as, Feynmanas, Caltech teorinės fizikos profesorius.
1967 ir 68 m. Weissas ir Thorne'as pradėjo pastangas sukurti detektorių prototipus ir parengė teorinį darbą, įrodantį, kad gravitacines bangas galima sėkmingai analizuoti. Aštuntajame dešimtmetyje, naudodami skirtingus metodus, Weiss ir Denver sugebėjo sukurti detektorius. Ateinančiais metais visi trys vyrai išliko esminiai ir įtakingi, padėdami gravitacinę astronomiją paversti teisėta tyrimų sritimi.
LIGO Hanford lazerinės ir vakuuminės įrangos zona (LVEA), kurioje yra iš anksto stabilizuotas lazeris, pluošto skirstytuvas, įvesties bandymo masės ir kita įranga. Kreditas: ligo.caltech.edu
Tačiau buvo teigiama, kad be Barisho – Caltech dalelių fiziko – šis atradimas niekada nebūtų buvęs atliktas. 1994 m. tapęs vyriausiuoju LIGO tyrėju, jis paveldėjo projektą labai svarbiu metu. Ji buvo pradėta finansuoti prieš dešimtmetį, tačiau buvo sunku koordinuoti Wiess, Thorne ir Drever (atitinkamai iš MIT, Caltech ir Glazgo universiteto) darbą.
Todėl buvo nuspręsta, kad reikia vieno direktoriaus. 1987–1994 m. Rochusas Vogtas – Caltech fizikos profesorius emeritas – NSF buvo paskirtas eiti šį vaidmenį. Nors Vogtas subūrė pradinę komandą ir padėjo patvirtinti projekto kūrimą, jam pasirodė sunku susidoroti su biurokratija ir dokumentuoti savo tyrinėtojų pažangą.
Taigi nuo 1989 iki 1994 m. LIGO nepavyko pasiekti techninės ir organizacinės pažangos, taip pat buvo sunku gauti finansavimą. Iki 1994 m. Caltech atleido Vogtą iš pareigų ir paskyrė Barishą į direktoriaus pareigas. Barishas greitai pradėjo dirbti, padarė reikšmingų LIGO administravimo būdo pakeitimų, išplėtė tyrimų grupę ir parengė išsamų NSF darbo planą.
Barishas taip pat buvo atsakingas už LIGO išplėtimą už Caltech ir MIT apribojimų ribų. Tai jis padarė kurdamas nepriklausomą LIGO mokslinis bendradarbiavimas (LSC), kuri suteikė prieigą išorės mokslininkams ir institucijoms. Tai padėjo sukurti svarbias partnerystes, kurios apėmė ir JK mokslo ir technologijų infrastruktūros taryba , Maxo Plancko draugija Vokietijoje ir Australijos tyrimų taryba .
Menininko įspūdis, kaip masyvūs kūnai (kaip mūsų Saulė) iškreipia erdvės laiką. Tokie kūnai taip pat sukuria gravitacijos bangas, kai įsibėgėja erdvėje ir laike. Autoriai: T. Pyle/Caltech/MIT/LIGO Lab
Iki 1999 m. LIGO observatorijų statybos buvo baigtos, o 2002 m. jos pradėjo rinkti pirmuosius duomenų fragmentus. Iki 2004 m. buvo padėtas finansavimas ir pagrindas kitam LIGO plėtros etapui, kuris apėmė kelerių metų sustabdymą, o detektoriai buvo pakeisti patobulintomis „Advanced LIGO“ versijomis.
Visa tai tapo įmanoma dėl Barish, kuris išėjo į pensiją 2005 m., kad vadovautų kitiems projektams. Jo plataus masto reformų dėka LIGO pradėjo dirbti po nesėkmingo starto, pradėjo rengti duomenis, įsigyti finansavimą, užmegzti svarbias partnerystes, o dabar savo sukurtos LSC programos dėka turi daugiau nei 1000 bendradarbių visame pasaulyje.
Nenuostabu, kodėl kai kurie mokslininkai mano, kad Nobelio premija turėtų būti padalinta į keturias puses, apdovanojant tris mokslininkus, kurie sugalvojo LIGO, ir vieną mokslininką, kuris tai padarė. Ir kaip pats Barishas citavo Mokslas :
„Manau, kad yra dalis tiesos, kad LIGO čia nebūtų, jei to nedaryčiau, todėl nemanau, kad esu nenusipelnęs. Jei jie lauks metus ir atiduos šiems trims vaikinams, bent jau aš jaučiu, kad jie apie tai pagalvojo“, – sako jis. „Jei jie nuspręs [jiems tai padovanoti] šį spalį, aš turėsiu daugiau blogų jausmų, nes jie neatliks namų darbų.
Apytikslės dviejų iki šiol LIGO aptiktų gravitacinių bangų įvykių vietos parodytos šiame pietų pusrutulio dangaus žemėlapyje. . Kreditas: LIGO / Axel Mellinger
Tačiau yra rimta priežastis manyti, kad apdovanojimas galiausiai bus padalintas trimis būdais, o Barishas nebus pašalintas. Pavyzdžiui, Weissas, Dreveris ir Thorne'as šiais metais buvo apdovanoti jau tris kartus už savo darbą LIGO. Tai apėmė Specialusis Fundamentalios fizikos proveržio prizas , Gruberio kosmologijos premija , ir Kavli premija astrofizikoje .
Be to, praeityje Nobelio fizikos premija buvo teikiama tiems, kurie buvo atsakingi už intelektualinį indėlį, lėmusį didelį proveržį, o ne tiems, kurie dirbo kojas. Iš pastarųjų šešių apdovanojimų (2010–2015 m.) penki buvo įteikti už eksperimentinių metodų kūrimą, stebėjimo tyrimus ir teorinius atradimus.
Už techninę plėtrą buvo suteiktas tik vienas apdovanojimas. Tai buvo byloje 2014 m Apdovanojimas kartu buvo įteiktas Isamu Akasaki, Hiroshi Amano ir Shuji Nakamura už „efektyvių mėlynos šviesos diodų išradimą, kuris įgalino šviesius ir energiją taupančius baltos šviesos šaltinius“.
Iš esmės Nobelio premija yra sudėtingas dalykas. Kasmet ji įteikiama tiems, kurie daug prisidėjo prie mokslo arba buvo atsakingi už didelį proveržį. Tačiau indėlis ir proveržiai galbūt yra šiek tiek santykiniai. Ką mes pasirenkame pagerbti ir už ką, tai taip pat gali būti vertinama kaip rodiklis, kas mokslo bendruomenėje vertinama labiausiai.
Galų gale, šių metų apdovanojimas gali parodyti, kaip reikšmingas indėlis ne tik reiškia naujų idėjų ir metodų kūrimą, bet ir jų įgyvendinimą.
Papildoma literatūra: Mokslas , LIGO , Nobelprize.org