Нечто в центре галактики: за что вручили нобелевскую премию по физике в 2020 году

Заслуженно, но неожиданно

Хотя фундаментальная важность этих работ не вызывает сомнений, присуждении премии стало неожиданностью. Во-первых, астрофизики уже получили Нобелевскую премию в прошлом году — тогда премию получили канадец Джеймс Пиблс и швейцарцы Дидье Кело и Мишелю Майору. 

Пинцет для атомов и укрощение лазеров – что это и зачем нужно

Ситуация в чем-то повторяет этот год: Пиблс — теоретик и получил премию по совокупности работ по эволюции Вселенной, а Кело и Майор — экспериментаторы, они впервые пронаблюдали экзопланету (планету вне Солнечной системы), вращающуюся вокруг похожей на Солнце звезды. Но в том-то и фокус — Нобелевский комитет не любит повторяться, поэтому в этом году ждали премии в сфере физики твердого тела, лазерной физики, физики сред (не было лауреатов и в предсказаниях по цитируемости). 

Андреа Гез — четвертая в истории женщина, получившая Нобелевскую премию по физике. Можно посчитать, что «в норме» женщины получали эту премию примерно раз в 50 лет: первой женщиной-лауреатом по физике была Мария Кюри в 1903 году, ставшая также первой женщиной-лауреатом Нобелевской премии вообще. Затем Мария Гёпперт-Майер получила премию в 1963 году. В 2018 году Нобелевскую премию получила Донна Стрикленд. 

И вот — через два года — снова женщина. Можно, конечно, строить теории заговора о том, что Нобелевский комитет захватила политкорректность, но скорее всего просто победило время. И Стрикленд, и Гез нет и 60 лет — это первое поколение, когда для женщин официально и массово открылось высшее образование любого уровня, даже элитное. Университеты Лиги Плюща в США до 70-х годов прошлого века не принимали студенток, но родившиеся в 60-х с этой проблемой уже не столкнулись. Так что, скорее всего, теперь и доля нобелиатов-женщин будет приближаться к доле ученых-женщин вообще.

Нобелевская премия за научные открытия в медицине была присуждена трём исследователям

В 2020 году за научные открытия в области медицины победителями Нобелевской премии стали трое исследователей: Харви Олтер, Майкл Хьюстон и Чарльз Райс. Их заслуга состоит в том, что они внесли значительный вклад в исследование гепатита C. Согласно статистике ВОЗ, в 70 млн человек, живущих на Земле, вынуждены страдать из-за заболеваний, которые вызывает данный вирус.

Человек, заражённый гепатитом C, имеет множество проблем с воспалением и нарушением работы печени. В конечном итоге запущенная болезнь становится причиной рака. До 1975 года науке было известно, что заболеть гепатитом можно из-за хронического пьянства или слабой иммунной системы, однако существует тип заболевания, передающийся инфекционно. Довольно часто это происходило после переливания крови.

Благодаря Олтеру, Хьюстону и Райсу стало возможным открытие препаратов, способных искоренить вирус гепатита С. Лекарства способны при своевременном лечении предотвратить около 95% смертей, происходящих из-за цирроза или рака печени. Таким образом, медики сделали вклад в исчезновение болезни, беспокоившую человечество продолжительное время.

За научные открытия в изучении черных дыр была присуждена Нобелевская премия в 2020 года

Во время проведения Нобелевской премии в 2020 году выяснилось, кто из учёных стал лауреатом по разным направлениям. За совершение научных открытий в области изучения чёрных дыр получили награду трое исследователей. Среди них Роджер Пенроуз, сумевший математически объяснить образование чёрных дыр при помощи Общей теории относительности, которая была создана Альбертом Эйнштейном в 1915 году.

Также победителями премии по физике стали Райнхард Генцель и Андреа Гэз. Они, работая независимо друг от друга, смогли обнаружить, что в центре галактики Млечный путь находится сверхмассивный компактный объект. Организаторы Нобелевской премии приняли решение поделить денежную награду между тремя учёными. Так как Генцель и Гэз работали в паре — они получат вторую половину от всей награды, которая разделится между ними поровну.

https://youtube.com/watch?v=b-2fY9Zc8Uw

Для науки черные дыры являются одними из самых экзотических объектов солнечной системы, с изучением которых возникают определённые трудности

Так как их поведение трудно описать, новая достоверная информация касательно данных небесных тел представляет собой важное открытие, необходимое для полноценного исследования Вселенной, понимания того как она зародилась, и какую роль в ней играют чёрные дыры

По словам победителя Нобелевской премии в 2020 году по физике Роджера Пенроуза, чёрная дыра образуется в результате воздействия мощной гравитационной силы. Она в свою очередь порождается за счёт большой массы. Гравитация начинает деформировать окружающее пространство, из-за чего время начинает замедляться. Пенроуз сообщил, что большая масса в итоге инкапсулирует (изолируется в оболочке) и таким образом появляется черная дыра.

«В этом не было никакой изюминки»

Имена лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицины стали известны сегодня во время прямой трансляции на канале «Наука». Собеседники Алексея Семихатова прокомментировали это событие в режиме реального времени.

«Я очень хорошо помню арсенал 1980-х годов, догеномной эры молекулярной биологии, потому что я в это время уже активно работал, — рассказал профессор «Сколтеха» Юрий Котелевцев. — Эти люди выделили и охарактеризовали вирус, когда ПЦР только-только входила в медицинскую практику. И они, скорее всего, не пользовались ею. То есть применялись классические методы выделения вируса из ткани больного, пересев на культуры, выделение РНК и методы клонирования и секвенирования (с использованием реактивного секвенирования). Это было сделано в догеномную эру, до того, как появились секвенаторы».

Именно благодаря тому, что открытие было сделано так давно, появилась возможность создать лекарство, отметил Котелевцев. Ведь на создание лекарства уходят десятилетия. Таким образом, смертельный приговор и медленная смерть от цирроза печени и сопутствующего рака были отменены, сказал эксперт и добавил:

Он заявил, что это открытие можно поставить в один ряд с обнаружением бактерии Helicobacter pylori, которая вызывает язву желудка. Ее первооткрыватели Робин Уоррен и Барри Маршалл получили Нобелевскую премию в 2005 году.

Другое мнение высказал доктор биологических наук, заведующий лабораторией вирусов и микроорганизмов Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН Андрей Летаров. Он признался, что слегка разочарован решением Нобелевского комитета. «Обычно он дает премии и за значимые и трудные исследования, и за исследования элегантные. Вот я люблю элегантность и неожиданность. Упомянутая история про Helicobacter pylori — она действительно была неожиданной: в тот момент, когда авторы делали эти исследования, никто не верил, что язва в принципе может быть инфекционным заболеванием. Там не было понятно, «а был ли мальчик»».

В качестве примера эксперт привел еще две интересных истории. Одна связана с присуждением премии в 2015 году за лекарство от малярии китайской исследовательнице Ту Юю, которая ухитрилась достать из средневековых трактатов информацию о возможной активности вещества (полыни однолетней Artemisia annua) и довести свое открытие до действующего средства, которое можно практически применять в медицине. Вторая необычная история, по мнению Летарова, связана с премией по химии в 2018 году за фаговый дисплей пептидов и антител. «Она не настолько значима на практике, но это удивительно элегантное решение. Даже становится завидно, что никто не догадался» — отметил эксперт. Нынешние лауреаты Харви Альтер, Майкл Хьютон и Чарльз Райс профессионально и хорошо отработали, разобравшись в теме, которая была на тот момент достаточно понятна: было очевидно, что это инфекционное заболевание, вирусное по природе. «В этом не было никакой неожиданности и научной изюминки», — добавил Летаров.

Напоминаем, что завтра состоится объявление лауреатов по физике. Смотрите прямую трансляцию на канале «Наука» в 12:30!

Премия по литературе

Нобелевскую премию по литературе присудили одной из самых известных и уже не раз отмеченной другими наградами поэтессе Луизе Глюк. Сборники ее произведений «Триумф Ахилла» и «Арарат» издаются по всему миру, а один из наиболее известных сборников ее стихотворений «Дикий ирис» был удостоен Пулитцеровской премии в США.

Комитет наградил Глюк «за безошибочно узнаваемый поэтический голос, который своей строгой красотой делает индивидуальное существование универсальным», одновременно показав тем самым свое нежелание участвовать в мировых политических, социальных и экономических конфликтах. Считают, что помимо Луизы Глюк потенциальными кандидатами на премию могли быть, например, Мариз Конде — чернокожая феминистка, выступающая за права чернокожих женщин в колониальных условиях; Джоан Роулинг, которую можно было выбрать лауреатом в качестве компенсации за мировой скандал вокруг ее трансфобных высказываний, а также Людмила Улицкая, русская писательница, которая в своих произведениях активно выступала против российского политического режима.

Луиза Глюк, безусловно, выдающийся поэт, литературовед, адепт классической литературы, удостоенный многих наград. Но то, что именно она стала лауреатом премии в 2020 году, свидетельствует о том, что Шведская королевская академия наук предпочла не занимать чью-либо сторону и сохранить нейтралитет, не допустив влияния политических и социальных факторов на решения комитета.

Редактирование ДНК становится проще, благодаря научным открытиям в химии в 2020 году

Лауреатами Нобелевской премии по химии в 2020 году стали Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна. Они представили широкой общественности результаты, полученные во время исследования по развитию методов редактирования ДНК. Их работа заключалась конкретного генома CRISPR/Cas, который влияет за формирование иммунитета по отношению к бактериям. Известно, что когда человеческий организм побеждает тот или иной вирус — фрагмент бактерии сохраняется в ДНК.

Когда происходит повторное заражение, белки Cas9 начинают возвращаться в «библиотеку» и находят фрагменты вируса, который перенёс человек, и режут его геном. Заслуга Шарпантье и Дудна заключается в том, что они смогли доказать, что таким образом можно редактировать ДНК на участке, который был выбран. Генома CRISPR/Cas даёт широкие возможности учёным, которые выводят новые виды животных и растений. Таким образом, можно сделать цветы, которые будут иметь устойчивость к засухе.

Очень (очень) большие телескопы

Потом пришла очередь астрофизиков — черные дыры нужно было пронаблюдать

И хотя биография лауреатов, разделивших между собой вторую половину премии, не так причудлива, как у Пенроуза, их открытие не менее важно. . Райнхард Генцель родился в Западной Германии, Андреа Гез — в Нью-Йорке

Работали они тоже очень далеко друг от друга — Генцель и его коллеги вели исследования в Чили на телескопах New Technology Telescope и Very Large Telescope Facility. Гигантские телескопы высоко в горах в Чили — это Европейская южная обсерватория, а находится она так далеко от Европы потому, что именно там условия для наблюдений идеальны. Андреа Гез и ее команда работали на телескопе в американской обсерватории Кек в горах Гавайских островов. 

Райнхард Генцель родился в Западной Германии, Андреа Гез — в Нью-Йорке. Работали они тоже очень далеко друг от друга — Генцель и его коллеги вели исследования в Чили на телескопах New Technology Telescope и Very Large Telescope Facility. Гигантские телескопы высоко в горах в Чили — это Европейская южная обсерватория, а находится она так далеко от Европы потому, что именно там условия для наблюдений идеальны. Андреа Гез и ее команда работали на телескопе в американской обсерватории Кек в горах Гавайских островов. 

Нобелевская премия по физике – почему важны гравитационные волны

Обе группы с начала 90-х годов сосредоточились на изучении центра нашей галактики — Млечного пути. Они изучали орбиты звезд, подходящие к центру галактики максимально близко. Им пришлось разработать сверхточные технологии, чтоб увидеть звезды сквозь межзвездную пыль и избавиться от эффектов, вызванных атмосферой Земли, однако в итоге обе группы пришли к одному и тому же результату: траектории движения звезд позволяют говорить о том, что в центре галактики находится очень тяжелый невидимый объект — только так можно было объяснить странное движение звезд вокруг него. 

«Площадь» (или лучше сказать «объем») региона не превосходит размеров нашей Солнечной системы, а массы в нем — как четыре миллиона солнц. Это она — черная дыра, и Нобелевскую премию Генцелю и Гез дали «за открытие сверхмассивного компактного объекта в центре нашей галактики. 

Человек-оркестр

Самый известный из тройки лауреатов — британец Роджер Пенроуз. Но не удивляйтесь, если вам на ум приходит что-то красивое и далекое от страшных черных дыр — это именно он, исследователь мозаик Пенроуза, которыми даже . 

Пенроуз-математик прославился исследованием этого изящного способа разбить плоскость на многоугольники. Мозаики Пенроуза упорядочены, но не периодичны — это означает, что их элементы повторяются на плоскости бесконечное количество раз систематическим образом, однако рисунок нельзя получить, просто ставя рядом одинаковый элемент (как обычный паркет). 

В 70-е годы, когда Пенроуз исследовал эти объекты как математик, они казались изящной игрой человеческого ума (самые ранние мозаики такого типа — в арабских и персидских мечетях). Однако в 80-е годы выяснилось, что такие странные системы существуют и в природе — израильский ученый Дан Шехтман открыл квазикристаллы, устроенные именно таким образом. Шехтман получил в 2011 году Нобелевскую премию по химии. 

Пенроуз практически все это время работал профессором математики в Оксфорде, писал научно-популярные книги и читал лекции, а еще — исследовал — как теоретик — черные дыры. Еще в 1965 году, работая в Кембридже, Пенроуз показал, что специфическая «всепоглощающая» ситуация черной дыры, возможно, является результатом так называемого гравитационного коллапса — очень-очень быстрого сжатия умирающих больших звезд. 

За что дали Нобелевку по химии в 2019 — ОБЪЯСНЕНИЕ

Нобелевскую премию (половину общей суммы в 10 миллионов шведских крон) он получил за открытие того, что образование черных дыр является надежным предсказанием общей теории относительности (ОТО). Открытие Пенроуза было сделано всего через 10 лет после смерти Эйнштейна и до сих пор считается самым важным — после сформулированных самим Эйнштейном принципом — вкладом в ОТО. 

Фундаментальную важность этой работы сложно переоценить. Во-первых, ОТО — это самая полная на сегодняшний день «теория всего», о которой так мечтают физики

В мире есть вещи, не укладывающиеся в нее, но по состоянию на начало XXI века она, действительно, является надежным фундаментом, от которого можно отталкиваться в пути к новому знанию — как были таким фундаментом законы Ньютона, хорошо описывающие мир в нашем небольшом земном размере. 

Во-вторых, выдвинутая Эйнштейном ОТО была именно теорией. Сам Эйнштейн не очень-то верил в существование черных дыр — этих супертяжелых монстров, которые втягивают в себя все — даже свет. Пенроуз показал их существование как теоретик — на кончике карандаша вывел их из Эйнштейновской теории. 

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медиа эксперт
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: