Trois lauréats se partagent le prix Nobel de physique cette année pour leurs études des phénomènes chaotiques et apparemment aléatoires.
Le prix Nobel de physique 2021 est attribué pour moitié à Syukuro Manabe et Klaus Hasselmann « pour la modélisation physique du climat de la Terre » et pour moitié à Giorgio Parisi « pour la découverte de l’interaction du désordre et des fluctuations dans les systèmes physiques, de l’échelle atomique à l’échelle planétaire ».
Syukuro Manabe et Klaus Hasselmann ont jeté les bases de notre connaissance du climat de la Terre et de la manière dont l’humanité l’influence. Giorgio Parisi est récompensé pour ses contributions révolutionnaires à la théorie des matériaux désordonnés et des processus aléatoires.
Les systèmes complexes sont caractérisés par le hasard et le désordre et sont difficiles à comprendre. Le prix de cette année récompense les nouvelles méthodes permettant de les décrire et de prédire leur comportement à long terme.
Hausse des températures
Le climat de la Terre est un système complexe d’une importance vitale pour l’humanité. Syukuro Manabe a démontré comment l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère entraîne une hausse des températures à la surface de la Terre. Dans les années 1960, il a dirigé le développement de modèles physiques du climat de la Terre et a été le premier à explorer l’interaction entre le bilan radiatif et le transport vertical des masses d’air. Ses travaux ont jeté les bases du développement des modèles climatiques actuels.
Temps et climat
Une dizaine d’années plus tard, Klaus Hasselmann a créé un modèle qui relie le temps et le climat, répondant ainsi à la question de savoir pourquoi les modèles climatiques peuvent être fiables alors que le temps est changeant et chaotique. Il a également développé des méthodes permettant d’identifier les signaux spécifiques, les empreintes digitales, que les phénomènes naturels et les activités humaines impriment dans le climat. Ses méthodes ont été utilisées pour prouver que l’augmentation de la température de l’atmosphère est due aux émissions humaines de dioxyde de carbone.
Complexes et désordonnés
Vers 1980, Giorgio Parisi a découvert des motifs cachés dans des matériaux complexes désordonnés. Ses découvertes comptent parmi les plus importantes contributions à la théorie des systèmes complexes. Elles permettent de comprendre et de décrire de nombreux matériaux et phénomènes différents et apparemment totalement aléatoires, non seulement en physique, mais aussi dans d’autres domaines très différents, comme les mathématiques, la biologie, les neurosciences et l’apprentissage automatique.