Temu, kto długo czeka, czy komuś zupełnie innemu? Fizyczny Nobel 2023 - lista kandydatów jest długa
Zdarzyło nam się w ubiegłych latach kilka trafnych przewidywań. W 2019 r. słusznie orzekliśmy, że najwyższy czas uhonorować odkrycia egzoplanet a potem Noble rzeczywiście zostały przyznane Szwajcarom Michelowi Mayorowi i Didierowi Quelozza, którzy w 1995 r. dokonali odkrycia pierwszej egzoplanety, okrążającej gwiazdę podobną do Słońca w naszej Galaktyce. Rok wcześniej trafnie przewidywaliśmy, że wśród nagrodzonych będą kobiety. Wcześniej celnie „strzeliliśmy” z typowaniem fizyków odpowiedzialnych za odkrycia fal grawitacyjnych.
Dyżurnym kandydatem do Nagrody Nobla wymienianym przez nas od lat był Anton Zeilinger, fizyk austriacki, specjalizujący się w interferometrii kwantowej, profesor fizyki doświadczalnej na uniwersytecie w Wiedniu. I w 2022 roku prof. Zeiliger w końcu otrzymał Nobla. Nagrodę dostał wraz z innymi wymienianymi przez nas w spekulacjach naukowcami, Amerykaninem Johnem Clauserem, pierwszym eksperymentatorem, który poddał próbie twierdzenie o nierównościach Bella i Francuzem Alainem Aspectem, który w latach osiemdziesiątych XX wieku kierował zespołem, który przeprowadził głośne eksperymenty potwierdzające poprawność twierdzenia Bella, że żadna lokalna teoria zmiennych ukrytych nie może opisać wszystkich zjawisk mechaniki kwantowej.
Skoro więc wymieniani przez nas w gronie kandydatów wiele razy uczeni w końcu doczekują się Nobla, to wydaje się, że powtarzanie nazwisk, o których pisaliśmy już raz lub kilka razy, ma sens. A zatem w dziedzinie informatyki kwantowej pisaliśmy m.in. o Peterze Shorze, twórcy znanego kwantowego algorytmu, Gillesie Brassardzie i Charlesie Bennettcie. Wymienialiśmy również już Petera Zollera i Ignacio Ciraca za ich wkład w rozwój schematów przetwarzania informacji kwantowej. Duet ten opublikował w 1995 roku przełomowy artykuł opisujący, jak komputer kwantowy może być zbudowany przy użyciu zimnych jonów, co potem niejednokrotnie było wdrażane w rzeczywistych konstrukcjach. Jednak, kto obserwuje ścieżki, którymi podążają w kolejnych latach szwedzcy akademicy, ten zdaje sobie sprawę, że tematyka, nazwijmy to, kwantowa, skoro wokół niej skupiały się Noble w 2022 roku, tym razem może zostać przesunięta na dalsze miejsce w kolejce.
Zimne atomy i kondensaty
Prawdopodobnie czas na inne dziedziny fizyki. Wśród kandydatów zatem można wymienić m.in. Sankara Das Sarmę (2), który mógłby zostać nagrodzony za prace nad kondensatami Bosego–Einsteina. Das Sarma jest urodzonym w Indiach amerykańskim fizykiem teoretycznym materii skondensowanej, który pracował także nad zagadnieniami mechaniki statystycznej i fizyki kwantowej. Jest współautorem ponad ośmiuset artykułów w czasopismach Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego, w tym ponad 150 publikacji w renomowanym „Physical Review Letters”.
Inny naukowiec wymieniany w prognozach, Paul Ching Wu Chu, jest chińsko-amerykańskim fizykiem specjalizującym się w nadprzewodnictwie, magnetyzmie i dielektrykach. Nobla mógłby dostać za odkrycie nadprzewodników ceramicznych wysokich temperatur. Był jednym z pierwszych badaczy, którzy zademonstrowali nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe jeszcze w 1987 roku. Chu otrzymał liczne nagrody i wyróżnienia za swoją wybitną pracę w dziedzinie nadprzewodnictwa, w tym National Medal of Science i Comstock Prize in Physics w 1988 roku oraz Międzynarodową Nagrodę Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego za nowe materiały. W 2014 r. na uniwersytecie w Houston otrzymał wyróżnienie IEEE Milestone in Electrical Engineering and Computing za odkrycie nadprzewodników wysokotemperaturowych.
Zwróćmy też uwagę na Daniela Kleppnera, który mógłby dostać Nobla za badania nad zimnymi atomami i optycznymi zegarami atomowymi. Daniel Kleppner, urodzony w 1932 roku, jest emerytowanym profesorem fizyki w Massachusetts Institute of Technology oraz współzałożycielem i współdyrektorem MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms.
Uwaga na kobiety
Nie należy lekceważyć w tych przewidywaniach dążenia Komitetu Noblowskiego do zwiększenia w gronie laureatów liczby kobiet. Wśród najczęściej wymienianych kandydatów jest Sandra Moore Faber, która oczywiście zasługuje na nią nie tylko dlatego, że jest kobietą, ale przede wszystkim ze względu na badania nad ewolucją i strukturą Wszechświata, zwłaszcza nad ewolucją galaktyk. Dokonała odkryć łączących jasność galaktyk z prędkością gwiazd w ich obrębie i była współodkrywczynią tzw. zależności Faber-Jackson. Faber odegrała również kluczową rolę w projektowaniu wielkich teleskopów Kecka na Hawajach.
Zapamiętać też być może warto nazwisko Nai-Chang Yeh, odkrywczyni nadprzewodnictwa w fulerenach w zakresie wyższych temperatur. Tajwańsko-amerykańska fizyk specjalizuje się w eksperymentalnej fizyce materii skondensowanej. Przyczyniła się do opracowania szybszej techniki produkcji wysokiej jakości grafenu. Zajmowała się także rozwojem różnych kriogenicznych mikroskopów skaningowych do zastosowań w nanonaukach i technologiach, a także technologiami rezonatorów nadprzewodzących, które zostały zastosowane do badań o wysokiej rozdzielczości nadpłynnych przejść fazowych i kondensacji Bosego–Einsteina w gazie helowym. Pracuje również nad badaniem właściwości izolatorów topologicznych. Yeh była pierwszą kobietą profesorem w Kavli Nanoscience Institute w Kalifornijskim Instytucie Technologii - od 1989 r. Potem została jego współdyrektorem.
Wymienialiśmy już w poprzednich latach, spekulując o Noblu, nazwisko duńskiej uczonej Lene Vestergaard Hau. W 1999 roku jej zespołowi z Harvardu udało się spowolnić wiązkę światła do około siedemnastu metrów na sekundę, przez manipulacje fotonami za pomocą ultrazimnych nadcieczy i kondensatów Bose–Einsteina. Dwa lata później udało im się całkowicie zatrzymać promień światła, a następnie uruchomić go ponownie. W nowszych pracach Hau eksperymentowała z szyfrowaniem i przekazywaniem informacji przy użyciu tych Wymienialiśmy już w poprzednich latach, spekulując technik, co prowadzi do budowy kwantowych maszyn obliczeniowych. Nobla na razie nie dostała, ale co się odwlecze, to nie uciecze, zwłaszcza że jest podobnie, jak wspomniany profesor Zeilinger, dyżurną kandydatką, a Austriak w końcu się doczekał.
Materiały, perowskity i kryształy
Wśród typów do Nagrody Nobla wymienianych w ostatnich latach byli również naukowcy rozwijający technologie metamateriałów. Przewijają się takie nazwiska jak John Pendry, który jest autorem pomysłu „czapek niewidek” opartych na efektach tego rodzaju, ale także Xiang Zhang i Ulf Leonhardt. Kolejnym pretendentem w tej dziedzinie jest David Smith.
Nie można wykluczyć, że szwedzcy akademicy łaskawym okiem spojrzą w końcu na odkrycia związane z perowskitami. Pomysł wykorzystania perowskitów w ogniwie słonecznym został po raz pierwszy zademonstrowany w 2009 roku przez Tsutomu Miyasaka z Uniwersytetu Toin w Jokohamie w Japonii i jego kolegów. Ogniwa słoneczne z zastosowaniem perowskitów mają wiele zalet, które szeroko opisywaliśmy w wielu artykułach na łamach MT. Są stosunkowo tanie w produkcji, mogą pochłaniać energię na wszystkich widocznych długościach fal światła słonecznego i mogą być rozpylane lub malowane na zróżnicowanych powierzchniach. Nad rozwojem tej techniki pracuje m.in. firma Saule Technologies, założona przez uzdolniona młodą polską naukowiec, Olgę Malinkiewicz. Jednak przeciwko upatrywaniu w perowskitach potencjału noblowskiego przemawia niedojrzałość tej technologii i brak wdrożeń na prawdziwie masową i komercyjną skalę.
A może Komitet Noblowski przypomni sobie o twórcach i badaczach kryształów fotonicznych, np. Elim Yablonovitchu, Shawn-Yu Linie i Johnie Joannopoulosie? Albo też tym razem docenieni zostaną przedstawiciele dziedzin mniej efektownych, za to należących do najtrudniejszych, jak np. fizyka płynów. Może to być Albert Libchaber, który, pracując z systemem Rayleigh-Bénarda, eksperymentalnie potwierdził przewidywania Mitchella J. Feigenbauma, który niedawno zmarł.
W ubiegłym roku pozwoliliśmy sobie także na dalej idącą spekulację dotyczącą kwestii - czy w przyszłości wśród laureatów Nagrody Nobla nie mogłyby się znaleźć też np. programy czy algorytmy sztucznej inteligencji, takie jak opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Columbia, który miał „odkryć” alternatywną fizykę.
Tak się złożyło, że krótko po tamtych rozważaniach doszło do prawdziwej eksplozji w dziedzinie AI. Popularność nowych generatorów, językowych i obrazkowych, od ChatGPT i Midjourney po rozliczne programy usługi, które masowo zaczęły się wysypywać na rynek po udostępnieniu przez OpenAI jej modeli. Jednak nagła popularność ujawniła też wyraźnie wiele słabości modeli sztucznej inteligencji, niedokładność ich działania, błędy i tzw. halucynacje. Oznacza to chyba, że jednak jeszcze dość długo nie zaufamy AI w takiej dziedzinie jak nauka, a zwłaszcza fizyka.
Mirosław Usidus
