Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2021: Επεξήγηση και προεκτάσεις
Το Βραβείο Νόμπελ 2021 απονεμήθηκε σε τρεις διακεκριμένους επιστήμονες για αντικείμενα που με τον έναν ή τον άλλον τρόπο σχετίζονται με την κλιματική αλλαγή: το μισό βραβείο μοιράζονται οι Syukuro Manabe, ένας Ιαπωνοαμερικανός κλιματολόγος ετών 90, καθηγητής του Πανεπιστημίου Πρίνστον και Klaus Hasselmann, ένας Γερμανός ωκεανογράφος ετών 89, του Ινστιτούτου για την Μετεωρολογία Μαξ Πλανκ της Γερμανίας. Το υπόλοιπο μισό απονεμήθηκε στον Ιταλό καθηγητή Θεωρητικής Φυσικής Giorgio Parisi, ετών 73, του Πανεπιστημίου Σαπιένζα της Ιταλίας, για τη δουλειά του επί της ποσοτικοποίησης της τυχαιότητας και τη διασύνδεση της κίνησης των ατόμων με τον πλανήτη ως σύνολο. Για να γίνει καλύτερα κατανοητό, ίσως, η δουλειά του Parisi έχει να κάνει με την βαθύτερη και ευρύτερη κατανόησή μας επί πολύπλοκων συστημάτων και τον εγγενή τους χαοτικό χαρακτήρα, εμβαθύνοντας σε παραμέτρους όπως η τυχαιότητα των κινήσεων των σωματιδίων από ατομικό επίπεδο μέχρι αυτό των πλανητικών συστημάτων. Σύμφωνα με την Επιτροπή του Βραβείου Νόμπελ, ο Parisi βραβεύτηκε «για την ανακάλυψη της αλληλεπίδρασης διαταραχών και διακυμάνσεων σε φυσικά συστήματα από ατομικές μέχρι πλανητικές κλίμακες».
Ο Manabe δήλωσε έκπληκτος για την βράβευσή του, αφού, όπως είπε στην ιστοσελίδα του Βραβείου Νόμπελ, «κανείς δεν έχει πάρει το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής για το είδος της δικής μου δουλειάς και πραγματικά ευχαριστώ τη Σουηδική Ακαδημία Επιστημών [για την επιλογή] αυτού του πεδίου, κλιματικών θεμάτων και κλιματικής αλλαγής».
Ο S. James Gates Jr., πρόεδρος της Αμερικανικής Κοινωνίας Φυσικής (American Physical Society), μιας από τις πλέον διακεκριμένες επιστημονικές ομάδες παγκοσμίως, δήλωσε πως «το φετινό βραβείο φυσικής αντικατοπτρίζει τις βαθιές διασυνδέσεις του πεδίου μας με την κατάδυσή μας [σαν ανθρωπότητα] σε μυστήρια που καλύπτουν τους νόμους που καθορίζουν το περιβάλλον του σπιτιού μας. Οι παραπομπές του βραβείου δείχνουν καθαρά τις προσπάθειες του αντικειμένου μας να εγκαθιδρύσει βαθιά επιστημονική γνώση γύρω από προκλήσεις σαν την κλιματική αλλαγή, τη ρύπανση και ανάλογες διαδικασίες σε πολύπλοκα συστήματα. Γιατί με τέτοια γνώση, η επιστήμη και η φυσική για μια ακόμα φορά μπορεί να ειπωθεί πως είναι το ‘ένστικτο επιβίωσης’ του είδους μας. Αυτό είναι το είδος της δουλειάς που γίνεται σε μεγάλη κλίμακα για το σύνολο της ανθρωπότητας.»
Ο Manabe και ο Hasselmann μοιράστηκαν το μισό βραβείο για τη διακριτή αλλά συμπληρωματική τους δουλειά που παρέχει μια στιβαρή, φυσικο-κεντρική κατανόηση του κλίματος της Γης, ενός πολύπλοκου συστήματος ακρογωνιαίας σημασίας για όλους τους οργανισμούς του πλανήτη μας. Στη δεκαετία του 1960 ο Manabe ηγήθηκε της δημιουργίας κλιματικών μοντέλων που έθεσαν τα θεμέλια των μοντέλων που χρησιμοποιούμε σήμερα. Επίσης ανέδειξε τη σχέση ανάμεσα στα αυξημένα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και σε αυξημένες πλανητικές θερμοκρασίες, ουσιαστικά κεφαλαιοποιώντας προηγούμενες επιστημονικές μας γνώσεις επί του τοπίου, οι οποίες είχαν ξεκινήσει ήδη από τη δεκαετία του 1820 όταν ο Γάλλος φυσικός Joseph Fourier έκανε την ιδιοφυή παρατήρηση ότι η Γη πρέπει να έχει κάποιον τρόπο να παρακρατά θερμότητα και ότι η ατμόσφαιρα πρέπει να παίζει κάποιον ρόλο σε αυτόν. Στη συνέχεια, το 1850 η Αμερικανίδα επιστήμονας Eunice Newton Foote, έκανε ένα ιδιοφυές πείραμα: βάζοντας θερμόμετρα σε γυάλινα σωληνάρια τα οποία έβαλε στον ήλιο συνέκρινε τον ξηρό αέρα εντός των σωληναρίων και παρατήρησε ότι το σωληνάριο που περιείχε διοξείδιο του άνθρακα θερμαινόταν γρηγορότερα από τα υπόλοιπα και διατηρούσε τη θερμοκρασία για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. «Μια ατμόσφαιρα αυτού του αερίου θα έδινε στον πλανήτη μας μια υψηλή θερμοκρασία», έγραψε σε μια εργασία που παρουσίαζε την δουλειά της.
Στα 1859 ο Ιρλανδός επιστήμονας John Tyndall άρχισε να ποσοτικοποιεί το πόση θερμότητα απορροφούν τα διαφορετικά αέρια στην ατμόσφαιρα. Και στα 1896 ο Σουηδός Svante Arrhenius υπολόγισε κατά πόσο ακριβώς το διοξείδιο του άνθρακα θερμαίνει την ατμόσφαιρα και στη συνέχεια θεωριτικοποίησε το ότι περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα θα οδηγούσε σε (υπερ)θέρμανση του πλανήτη. Όμως, ο υπολογισμός του πως και κατά πόσο αυτές οι μεγαλύτερες τάσεις εκδηλώνονται σε μικρότερο επίπεδο αποδείχθηκε εξαιρετικά περίπλοκο. Το πόσο μια δεδομένη περιοχή θα θερμανθεί εξαρτάται και από μικρότερες (δυνητικά άπειρες) μεταβλητές όπως η δενδροκάλυψη, η ρύπανση του αέρα, η βροχόπτωση και η κίνηση των αέριων μαζών, ή, με άλλα λόγια, ο καιρός. Κλίμα και καιρός δεν είναι έννοιες ταυτόσημες: ανάμεσά τους υπάρχει σχέση αλληλεπίδρασης και αλληλεξάρτησης, αλλά όχι ταύτισης. Το κλίμα εξαρτάται από «τους καιρούς», το σύνολο των καιρών που παρατηρούνται τόσο σε μια περιοχή διαχρονικά όσο και την ευρύτερη γεωγραφική διασπορά των καιρών, όπως και το βάθος τους, και είναι ένα από αυτά τα φαινόμενα όπου το σύνολο είναι περισσότερο από το άθροισμα των μερών του. Επίσης, το κλίμα καθορίζει τους καιρούς και τον καιρό, στο βαθμό που ετεροκαθορίζεται από παράγοντες τρίτους προς τον καιρό, όπως οι εκπομπές των αερίων διοξειδίου του άνθρακα. Και μόνο να κατανοήσει κανείς αυτές τις παραπάνω γραμμές είναι εξαιρετικά δύσκολο (όπως δύσκολο είναι και για τον γράφοντα να το θέσει κατά τρόπο κατανοητό). Οπότε γίνεται και διαισθητικά κατανοητή η τεράστια δυσκολία της φύσης της επιστημονικής δουλειάς που απαιτείται στην προσπάθειά μας – της ανθρωπότητας στο σύνολό της – να αποκρυπτογραφήσουμε και αποκαλύψουμε τις κρυμμένες διεργασίες πίσω από το χαοτικό φαινόμενο που αποκαλούμε κλίμα.
Ο Manabe, ως κλιματολόγος στο Πρίνστον την δεκαετία του 1960 συνέδεσε την ενέργεια που απορροφάται από την ατμόσφαιρα με την κατακόρυφη κίνηση του αέρα πάνω από τη Γη, μια κρίσιμη παράμετρο στην προσπάθειά μας να προσομοιώσουμε, αφού καταλάβουμε, το κλίμα. Από την μεριά του, ο Klaus Hasselmann εργαζόταν κατά τη δεκαετία του 1980 για να διασυνδέσει θορυβώδη, βραχυπρόθεσμα κλιματικά υποδείγματα και καιρικά φαινόμενα με μακροπρόθεσμες αλλαγές στο κλίμα. Ανακάλυψε ότι ακόμα και θορυβώδη κλιματικά δεδομένα θα μπορούσαν να παρέχουν διορατικότητα σε ευρύτερα υποδείγματα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να ανιχνεύσουν τις ανθρώπινες επιρροές στο κλίμα. Αυτά τα ευρήματα έθεσαν τους σπόρους για την επιστήμη κλιματικής απόδοσης που χρησιμοποιείται σήμερα προκειμένου μπορούμε να ποσοτικοποιούμε το κατά πόσο οι άνθρωποι χειροτέρεψαν ένα δεδομένο κύμα θερμότητας ή μια καταρρακτώδη νεροποντή με τις πράξεις ή/και παραλείψεις ή/και λάθη τους. Μάλιστα, περίπου δέκα χρόνια νωρίτερα είχε καταφέρει να αναπτύξει ένα κριτικό μοντέλο που έδενε το κλίμα με τον καιρό, αποδεικνύοντας πως οι κλιματικές αλλαγές, σε αντίθεση με τις καιρικές, μπορούν να προβλεφθούν αξιόπιστα. Συνυπολογίζοντας τη χαοτική φύση του καιρού και διάφορες μεταβλητές που επηρεάζουν το κλίμα, όπως η δύναμη του αέρα ή το λιώσιμο των πάγων, ο Hasselmann δημιούργησε ένα «στοχαστικό» μοντέλο για την πρόβλεψη των κλιματικών διακυμάνσεων. Στη συνέχεια, προχώρησε δημιουργώντας μεθόδους αναγνώρισης και διαχωρισμού των «δακτυλικών αποτυπωμάτων» του ανθρώπου και των φυσικών φαινομένων επί της κλιματικής αλλαγής. Οι μέθοδοί του χρησιμοποιήθηκαν προκειμένου αποδειχθεί πως ανθρωπογενείς – σε αντίθεση με τους φυσικούς – παράγοντες όπως οι αυξημένες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα ευθύνονται για την κλιματική αλλαγή.
Η δουλειά του Giorgio Parisi, τώρα, δεν ήταν αρχικά διασυνδεδεμένη με κλιματικά συστήματα. Κατά τη δεκαετία του 1980 δούλευε επί των ‘περίεργων’ χαρακτηριστικών που ανίχνευσε στα λεγόμενα spin glasses, έναν τύπο ενός κράματος μετάλλου με «αναρχικές» μαγνητικές διεργασίες και χαρακτηριστικά. Ο επιστήμονας ανέπτυξε ένα φυσικομαθηματικό μοντέλο που έλυσε το μυστήριο του πως «διαταραγμένες περιστροφές» μπορούσαν να συνυπάρξουν εντός των γυαλιών. Οι δομές που ανακάλυψε ήταν τόσο θεμελιώδεις που βρήκαν εφαρμογή σε πολλά πεδία, από τη βιολογία μέχρι τη μηχανική μάθηση. «Το γυαλί είναι πολύ συνηθισμένο στη φύση και επίσης ένα πολύπλοκο αντικείμενο το οποίο βλέπουμε αλλά δεν το αναγνωρίζουμε ως πολύπλοκο», είπε σε μια δήλωσή του κατά τη διάρκεια της ανακοίνωσης της υποψηφιότητάς του για το Νόμπελ. Τα ευρήματά του επί των διαταραχών, της αταξίας και της πολυπλοκότητας πλέον βρίσκουν εφαρμογή σε μέγα-ζητήματα, από την περιοδικότητα των εποχών των παγετώνων μέχρι τα πρότυπα της πτήσης των πτηνών και η ανάλυση των big data της έξαρσης της πανδημίας COVID-19. Για τη συνολική του δουλειά επί τη φυσικής των σωματιδίων, θεωρίας κβαντικού πεδίου, στατιστικής μηχανικής και υπολογιστικής θεωρίας έχει επίσης βραβευθεί με το Βραβείο Lars Onsager του 2016 και το Βραβείο Dannie Heineman για τη Μαθηματική Φυσική το 2005. Στο λόγο του κατά την παραλαβή του Νόμπελ δεν παρέλειψε να ευχαριστήσει το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Ερευνών (ERI) για την υπερδεκαετή οικονομική συνδρομή της ερευνητικής του δουλειάς, κάτι που αναδεικνύει τόσο την εξαιρετικά στρατηγικά σημαντική θέση του ERI στην επιστημονική έρευνα, ανάλυση και τεκμηρίωση εντός της Γηραιάς Ηπείρου και εκτός αυτής, όσο και την ακρογωνιαίας σπουδαιότητας σημασία της ενισχυμένης χρηματοδότησης προς επιστημονικούς κλάδους με μικρές επιχειρηματικές προοπτικές από δημόσιους φορείς συνολικότερα.
Το γεγονός της βράβευσης τριών επιστημόνων που η δουλειά τους, προερχόμενη από διαφορετικά πεδία, συγκλίνει επί της κλιματικής αλλαγής έρχεται να συνεχίσει μια παράδοση της Σουηδικής Ακαδημίας που ξεκίνησε από την βράβευση του Al Gore και του Διεθνούς Πάνελ για την Κλιματική Αλλαγή με το Βραβείο Νόμπελ Ειρήνης του 2007 για τη συνολική τους δουλειά, η οποία συνεχίστηκε με την συν-βράβευση με το Νόμπελ Οικονομικών του William Nordhaus το 2018, ο οποίος ανέπτυξε ένα μοντέλο που ενοποίησε κλιματικά και οικονομικά μοντέλα, επιτρέποντας την ποσοτικοποίηση των κοινωνικών επιπτώσεων της (υπερ)θέρμανσης του πλανήτη. Η φετινή επιλογή έρχεται σε μια εποχή που με δειλά βήματα βγαίνει (;) από την εποχή δίωξης της επιστήμης και σκοταδισμού που επικράτησε στην διασημότερη διεύθυνση του λευκότερου σπιτιού στον κόσμο τα προηγούμενα χρόνια και η οποία άφησε πίσω της μεγάλες απώλειες χρόνου, πόρων και σκέψης, βαθαίνοντας τις ανάγκες για γρηγορότερα βήματα προκειμένου δοθούν λύσεις σε ένα πρόβλημα που απειλεί να μας κάψει και να μας πνίξει, κυριολεκτικά και μεταφορικά, όλους.
Στα χρόνια που έρχονται το κόστος της απραξίας μας και της λανθάνουσας πράξης επί της αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής κρίνεται ως εξαιρετικά θανατηφόρο. Η δράση είναι απαραίτητη σήμερα προκειμένου το κόστος του μέλλοντος να γίνεται σταδιακά όλο και μικρότερο: το να μηδενιστεί φαντάζει σήμερα ουτοπία. Η βράβευση, λοιπόν, με το Νόμπελ Φυσικής των τριών προαναφερθέντων επιστημόνων για τη δουλειά τους δείχνει πως τουλάχιστον η επιστημονική κοινότητα επιτελεί τον ρόλο της, παρέχοντας τις γνώσεις και τις συμβάλλοντας στις λύσεις που όλοι έχουμε ανάγκη. Αυτό που μένει, που δεν είναι καθόλου μικρό, είναι το ίδιο να πράξουν και η πολιτική, επιχειρηματική-οικονομική και κοινωνική κοινότητα. Αν δεν το κάνουν όλοι θα πληρώσουμε το μάρμαρο και μάλιστα πολύ γρηγορότερα από ότι κάποιοι εικάζουν: το μέλλον είναι και γρηγορότερο και γρηγορότερα από όσο κάποιοι νομίζουν.
*διεθνολόγος και δ/ντης στρατηγικής ανάπτυξης της data consultants
Ακολουθήστε μας για όλες τις ειδήσεις στο Bing News και το Google News
