Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2019 (προβλέψεις)

Posted on 04/10/2019

1


1. Βραβείο Νόμπελ στο εντοπισμό εξωπλανητών ή στην φωτογράφιση μαύρης τρύπας;

Πριν από το 1992, γνωρίζαμε μόνο τους οκτώ πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, άντε εννέα αν υπολογίσουμε και τον Πλούτωνα. Από τότε μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι ανακάλυψαν περισσότερους από 4000 εξωπλανήτες, πλανήτες μακρινών συστημάτων σαν το δικό μας ηλιακό σύστημα. Η ανακάλυψη νέων εξωπλανητών είναι η πιο συνηθισμένη είδηση από την αστρονομική έρευνα, κάτι που μας κάνει να συνειδητοποιήσουμε πως (μάλλον) δεν είμαστε μόνοι στο σύμπαν. Οι Aleksander Wolszczan και Dale Frail ήταν αυτοί που ανακάλυψαν για πρώτη φορά εξωπλανήτες το 1992. Οι δυο πλανήτες που περιφέρονται γύρω από ένα ταχέως περιστρεφόμενο άστρο νετρονίων, ονομάζονται, Poltergeist (Φάντασμα) και Phobetor (Φοβήτωρ), και απέχουν 2300 έτη φωτός από τη Γη.

Καλλιτεχνική απεικόνιση των εξωπλανητών Poltergeist (Φάντασμα) και Phobetor (Φοβήτωρ)

Στη συνέχεια, το 1995, οι Michel Mayor και Didier Queloz ανακάλυψαν τον πρώτο εξωπλανήτη που περιφέρεται γύρω από ένα άστρο σαν τον Ήλιο, σε απόσταση μόλις 50 έτη φωτός από τη Γη. Η ανακάλυψη ήταν εξίσου πρωτοποριακή, καθώς χρησιμοποιήθηκε μια νέα μέθοδος εντοπισμού εξωπλανητών σε πλανητικά συστήματα άστρων παρόμοια με τα δικό μας.

Μια από τις πιο εντυπωσιακές επιστημονικές ανακοινώσεις που έγιναν μέσα στο 2019 ήταν η πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας από την ερευνητική ομάδα Event Horizon Telescope.
Όμως επειδή η ανακοίνωση έγινε τον Απρίλιο, ίσως είναι αργά για να εξεταστεί ως υποψήφια για το φετινό βραβείο Νόμπελ. Αλλά ακόμα κι αν βραβευθεί η πρώτη φωτογραφία μαύρης τρύπας, δεν είναι σαφές ποιος από την πολυπληθή συνεργασία του ΕΗΤ θα πάρει το βραβείο, μιας και η πολιτική της επιτροπής είναι να βραβεύει μέχρι το πολύ τρία άτομα.

2. Βραβείο Νόμπελ σε δύο νέες κατηγορίες υπεραγωγών;

Η υπεραγωγιμότητα είναι το φαινόμενο κατά το οποίο τα ηλεκτρικά ρεύματα διέρχονται μέσα από υλικά με μηδενική αντίσταση. Ανακαλύφθηκε πρώτη φορά από τον Heike Kamerlingh Onnes το 1911, και το 1913 βραβεύθηκε με το Νόμπελ φυσικής.

Η γραφική παράσταση της αντίστασης του υδραργύρου συναρτήσει της θερμοκρασίας που προέκυψε από τα πειράματα του Kamerlingh – Onnes το 1911

Το φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας εξηγήθηκε θεωρητικά το 1957 από τους John Bardeen, Leon Cooper και John Robert Schrieffer, οι οποίοι μοιράστηκαν το βραβείο του 1972. (Ο Bardeen είναι ο μόνος επιστήμονας που βραβεύθηκε με δυο διαφορετικά Νόμπελ στη Φυσική. Η πρώτη του φορά ήταν το 1956 για την ανακάλυψη του τρανζίστορ).

Το 1986, οι Johannes Georg Bednorz και K. Alex Müller ανακάλυψαν μια κατηγορία υλικών που περιέχουν οξείδια του χαλκού τα οποία μπορούν να διατηρήσουν την υπεραγωγιμότητά τους σε θερμοκρασίες υψηλότερες από τις επιτρεπόμενες από τη θεωρία του 1957. Θα βραβευθούν με Νόμπελ φυσικής την επόμενη χρονιά, το 1987. Μετά την ανακάλυψη των υλικών από χαλκό, θα περάσουν δύο δεκαετίες χωρίς δραματικές ανακαλύψεις στον τομέα της υπεραγωγιμότητας.

Aυτό άλλαξε το 2008, όταν μια ομάδα ερευνητών από την Ιαπωνία, καθοδηγούμενη από τον Hideo Hosono, ανακάλυψε μια νέα κατηγορία υλικών που περιέχουν σίδηρο, και εμφανίζουν υπεραγωγιμότητα σε υψηλές θερμοκρασίες. Στη συνέχεια το 2014, μια άλλη ερευνητική ομάδα από την Γερμανία, υπό τον Mikhail Eremets, ανακάλυψε μια δεύτερη οικογένεια υπεραγώγιμων υλικών που περιέχουν υδρογόνο. Η ύπαρξη αυτών των υλικών είχε προβλεφθεί θεωρητικά ήδη από το 1960. Για την θεωρητική ερμηνεία αυτού του δεύτερου τύπου υπεραγωγιμότητας βραβεύθηκαν με το νόμπελ φυσικής 2003 οι Alexei Abrikosov και Vitaly Ginzburg.

3. Βραβείο Νόμπελ στην Κβαντική Σύμπλεξη;

Το 2018 οι επιστήμονες πραγματοποίησαν την πρώτη κβαντο-κρυπτογραφημένη βιντεοκλήση μεταξύ Κίνας και Αυστρίας μέσω δορυφόρου. Στη συνέχεια, η κυβέρνηση των ΗΠΑ υπέγραψε εθνικό νόμο με στόχο τις επενδύσεις στην έρευνα και την εκπαίδευση στην επιστήμη της κβαντική πληροφορικής, εξαιτίας των σημαντικών εφαρμογών της στο εμπόριο και την εθνική ασφάλεια. Οι τράπεζες προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν αυτή την τεχνολογία για να προστατέψουν τις συναλλαγές τους, ενώ οι τεχνολογικοί γίγαντες όπως η Google και η IBM αναπτύσσουν κβαντικούς υπολογιστές που μπορούν να πραγματοποιήσουν πολύπλοκους υπολογισμούς μέσα σε μερικά λεπτά, αντί των εκατοντάδων ετών που θα χρειάζονταν οι κλασικοί υπερυπολογιστές.

Το 1964, ο φυσικός John Stewart Bell έθεσε το θεωρητικό υπόβαθρο για την μελέτη του παραδόξου EPR (Einstein, Podolsky, Rosen), που αμφισβητούσε ότι η κβαντική φυσική μπορεί να περιγράψει την πραγματικότητα. Η διατύπωση του θεωρήματος Bell, όχι μόνο έλυσε το παράδοξο EPR, αλλά στη συνέχεια αποτέλεσε την βάση για την ανάπτυξη  των πιο σημαντικών εννοιών στον τομέα της κβαντικής πληροφορικής. Στις επόμενες δεκαετίες, οι επιστήμονες διεξήγαγαν όλο και πιο εξελιγμένα πειράματα για να ελέγξουν το θεώρημα του Bell. Τρεις φυσικοί, οι Alain Aspect, ο John Clauser και ο Anton Zeilinger, αναγνωρίστηκαν με το βραβείο Wolf το 2010, για την συνεισφορά τους στα θεμέλια της κβαντικής φυσικής, και συγκεκριμένα για την πειραματική επιβεβαίωση της θεωρίας του Bell (ο Bell απεβίωσε το 1990, και η επιτροπή των Νόμπελ δεν απονέμει το βραβείο μετά θάνατον).

πηγή: https://www.insidescience.org/news/nine-nobel-prize-predictions-2019