3 Wissenschaftler erhalten Nobelpreis für Entdeckungen im Klima, komplexe physikalische Systeme

Syukuro Manabe, ursprünglich aus Japan, und Klaus Hasselmann aus Deutschland wurden für ihre Arbeiten zur physikalischen Modellierung des Erdklimas, zur Quantifizierung der Variabilität und zur zuverlässigen Vorhersage der globalen Erwärmung zitiert. Die zweite Hälfte des Preises ging an Giorgio Parisi aus Italien für die Erklärung von Unordnung in physikalischen Systemen.

Generalsekretär der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften Goran Hansson, Mitte, links flankiert von Mitglied des Nobelkomitees für Physik Thors Hans Hansson, links, und Mitglied des Nobelkomitees für Physik John Wettlaufer, rechts, geben die Gewinner des Jahres 2021 bekannt Nobelpreis für Physik an der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften in Stockholm, Schweden, Dienstag, 5. Oktober 2021.

Generalsekretär der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften Goran Hansson, Mitte, links flankiert von Mitglied des Nobelkomitees für Physik Thors Hans Hansson, links, und Mitglied des Nobelkomitees für Physik John Wettlaufer, rechts, geben die Gewinner des Jahres 2021 bekannt Nobelpreis für Physik an der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften in Stockholm, Schweden, Dienstag, 5. Oktober 2021.

AP

STOCKHOLM – Drei Wissenschaftler erhielten am Dienstag den Nobelpreis für Physik für ihre Arbeiten, die Ordnung in scheinbare Unordnung fanden und dazu beitrugen, komplexe Naturkräfte zu erklären und vorherzusagen, einschließlich der Erweiterung unseres Verständnisses des Klimawandels.



Syukuro Manabe, ursprünglich aus Japan, und Klaus Hasselmann aus Deutschland wurden für ihre Arbeiten zur physikalischen Modellierung des Erdklimas, zur Quantifizierung der Variabilität und zur zuverlässigen Vorhersage der globalen Erwärmung zitiert. Die zweite Hälfte des Preises ging an Giorgio Parisi aus Italien für die Erklärung der Unordnung in physikalischen Systemen, die von so kleinen Systemen wie dem Inneren von Atomen bis hin zu planetengroßen reichen.

Angesichts der Herausforderungen des Klimawandels sagte Hasselmann gegenüber The Associated Press, er hätte lieber keine globale Erwärmung und keinen Nobelpreis.“

Auf der anderen Seite des Atlantiks stellte Manabe in einem Interview fest, dass es einfacher sei, die Physik hinter dem Klimawandel herauszufinden, als die Welt dazu zu bringen, etwas dagegen zu unternehmen.

Alle drei Wissenschaftler arbeiten an sogenannten komplexen Systemen, von denen das Klima nur ein Beispiel ist. Aber der Preis geht an zwei unterschiedliche Studienrichtungen, die in vielerlei Hinsicht gegensätzlich sind, aber das Ziel haben, das Zufällige und Chaotische so zu verstehen, dass es vorhergesagt werden kann.

Parisis Arbeit konzentriert sich hauptsächlich auf winzige subatomare Partikel und ist etwas esoterisch und akademisch, während sich die Arbeit von Manabe und Hasselmann um große globale Kräfte dreht, die unser tägliches Leben prägen.

Die Richter sagten, Manabe, 90, und Hasselmann, 89, legten die Grundlage für unser Wissen über das Erdklima und wie menschliches Handeln es beeinflusst.

Ab den 1960er Jahren erstellte Manabe, das heute an der Princeton University in New Jersey ansässig ist, die ersten Klimamodelle, die vorhersagen, was mit der Erde passieren würde, wenn sich Kohlendioxid in der Atmosphäre ansammelt. Wissenschaftler hatten jahrzehntelang gezeigt, dass Kohlendioxid Wärme einschließt, aber Manabes Arbeit fasste Einzelheiten und Vorhersagen in dieses allgemeine Wissen ein. Es ermöglichte Wissenschaftlern, schließlich zu zeigen, wie sich der Klimawandel verschlimmern wird und wie schnell sich je nachdem, wie viel Kohlenstoffverschmutzung ausgestoßen wird, auswirken.

Etwa ein Jahrzehnt später half Hasselmann vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg zu erklären, warum Klimamodelle trotz der scheinbar chaotischen Natur des Wetters zuverlässig sein können. Er entwickelte auch Methoden, um nach bestimmten Anzeichen menschlichen Einflusses auf das Klima zu suchen.

Hasselmann sagte, das Problem des Klimawandels sei, dass er auf einer so großen Zeitskala existiert, dass die Menschen ihn nur schwer verstehen können.

Die Leute neigen dazu, das Problem zu leugnen, bis es zu spät ist, sagte Hasselman.

Unterdessen baute Parisi von der Universität Sapienza in Rom ein tiefgreifendes physikalisches und mathematisches Modell, das es ermöglichte, komplexe Systeme in so unterschiedlichen Bereichen wie Mathematik, Biologie, Neurowissenschaften und maschinelles Lernen zu verstehen.

Seine Arbeit konzentrierte sich ursprünglich auf sogenanntes Spinglas, eine Art Metalllegierung, bei der die Atome so angeordnet sind, dass die magnetischen Eigenschaften des Materials scheinbar zufällig verändert werden, was Wissenschaftler verblüfft. Parisi, 73, konnte versteckte Muster entdecken, die dieses Verhalten erklären, Theorien, die sich auch auf andere Forschungsfelder übertragen lassen.

In ihrer Arbeit verwendeten alle drei Physiker komplexe Mathematik, um in Computersimulationen, der sogenannten Modellierung, scheinbar chaotische Naturgewalten zu erklären und vorherzusagen. Diese Modellierung hat Wissenschaftlern ein so solides Verständnis dieser Kräfte ermöglicht, dass sie beispielsweise das Wetter eine Woche lang genau vorhersagen und Jahrzehnte im Voraus vor dem Klima warnen können.

Physik dreht sich alles um Modellierung, das Finden mathematischer Geschichten, ihre Gleichungen, die genau widerspiegeln, wie die Natur funktioniert, und es der Menschheit ermöglicht, die Wissenschaft als ihren Überlebensinstinkt zu nutzen, sagte der Physiker Jim Gates von der Brown University.

Einige Nicht-Wissenschaftler haben die Modellierung lächerlich gemacht, aber sie war der Schlüssel zur Bekämpfung des Klimawandels.

Physikalische Klimamodelle ermöglichten es, das Ausmaß und das Tempo der globalen Erwärmung, einschließlich einiger Folgen wie steigender Meeresspiegel, vermehrter extremer Regenfälle und stärkerer Hurrikane, Jahrzehnte bevor sie beobachtet werden konnten, vorherzusagen. Klaus Hasselmann und Suki Manabe waren Pioniere auf diesem Gebiet und persönliche Vorbilder für mich, sagte der deutsche Klimawissenschaftler und Modellierer Stefan Rahmstorf.

Wir erleben jetzt, wie sich ihre frühen Vorhersagen nacheinander erfüllen, sagte Rahmstorf.

Als Klimawissenschaftler und der ehemalige US-Vizepräsident Al Gore 2007 den Friedensnobelpreis erhielten, taten ihn einige, die die globale Erwärmung leugneten, als politischen Preis ab. Vielleicht im Vorgriff auf Kontroversen betonten Mitglieder der Schwedischen Akademie der Wissenschaften, die den Nobelpreis vergibt, dass es sich um einen Wissenschaftspreis handelt.

Es ist ein Physikpreis. Was wir sagen ist, dass die Modellierung des Klimas solide auf physikalischer Theorie und bekannter Physik basiert, sagte der schwedische Physiker Thors Hans Hansson bei der Ankündigung.

Obwohl sich Parisis Arbeit nicht auf das Klima konzentrierte, appellierte er nach der Ankündigung, in dieser Angelegenheit tätig zu werden.

Es ist sehr dringend, dass wir sehr starke Entscheidungen treffen und bei der Bekämpfung der globalen Erwärmung sehr schnell vorgehen, sagte er.

Auf die Frage, ob er den Preis erwarte, sagte Parisi: Ich wusste, dass es eine nicht zu vernachlässigende Möglichkeit gab.

Hasselmann seinerseits äußerte sich fassungslos.

Ich verstehe es nicht wirklich, aber es fühlt sich fantastisch an, sagte er der schwedischen Nachrichtenagentur TT.

Ich glaube, ich habe in meinem Leben nicht allzu viel geforscht, aber es hat mir viel Spaß gemacht, es mit meinen Kollegen zu tun, fuhr er fort. Mir reicht es, dass meine Forschung zeigt, dass der Mensch das Klima tatsächlich beeinflusst hat.

In Manabes Heimatstadt verkündete der Bürgermeister seinen Sieg.

Ich vertrete alle Einwohner der Stadt, um Dr. Syukuro Manabe meine herzlichsten Glückwünsche auszusprechen, sagte Minoru Shinohara, Bürgermeister der Stadt Shikokuchuo. Manabe wuchs im Dorf Shingu der Stadt auf.

Die prestigeträchtige Auszeichnung ist mit einer Goldmedaille und über 1,14 Millionen US-Dollar dotiert. Das Preisgeld stammt aus einem Vermächtnis des Schöpfers des Preises, des 1895 verstorbenen schwedischen Erfinders Alfred Nobel.

Am Montag verlieh das Nobelkomitee den Preis für Physiologie oder Medizin an die Amerikaner David Julius und Ardem Patapoutian für ihre Entdeckungen, wie der menschliche Körper Temperatur und Berührung wahrnimmt.

In den kommenden Tagen werden außerdem Preise für herausragende Arbeiten in den Bereichen Chemie, Literatur, Friedens- und Wirtschaftswissenschaften verliehen.

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Borenstein berichtete aus Kensington, Maryland. Zu diesem Bericht haben die assoziierten Pressejournalisten Frank Jordans und Kerstin Sopke in Berlin, Ted Shaffrey in Princeton, New Jersey, Jan M. Olsen in Kopenhagen, Dänemark, und Mari Yamaguchi in Tokio beigetragen.

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