Сделать Газету.Ru своим источником в Яндекс.Новостях?
Нет, не хочу
Да, давайте

Четвертый астрономический «Нобель»

Нобелевская премия по физике вручена за открытие ускорения расширения Вселенной

Лауреатами Нобелевской премии по физике 2011 года за открытие ускорения расширения Вселенной стали американцы Сол Перлмуттер из Университета Калифорнии в Беркли и Адам Райес из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе, а также Брайан Шмидт из Австралийского национального университета. Нынешние лауреаты называлась главными фаворитами в 2010 году, но тогда премию получили Андрей Гейм и Константин Новоселов.

В нынешнем году Нобелевский комитет в четвертый раз в истории присудил премию по физике астрономам. В 1974 году комитет отметил британцев Мартина Райла и Энтони Хьюиша «за пионерские исследования в радиоастрофизике. Райла – за результаты научных наблюдений и изобретения, в частности метода апертурного синтеза. Хьюиша – за его определяющую роль в открытии пульсаров». В 1978 году американцы Арно Пензиас и Роберт Вилсон были отмечены «за открытие микроволнового реликтового излучения». Нобелевская премия по физике за 2006 год присуждена американским астрофизикам Джорджу Ф. Смуту и Джону С. Мэйзеру за «открытие чернотельности спектра и анизотропии микроволнового фонового излучения».

Теперь же лауреатами стали американские ученые, открывшие противоречащий фундаментальному закону Хаббла феномен ускоряющегося расширения Вселенной, а также роль темной энергии в нем. Одну половину премии получит Сол Перлмуттер, другую половину поделят Адам Райес и Брайан Шмидт, имеющий также австралийское гражданство. Сол Перлмуттер родился в 1959 году, он профессор факультета физики Университета Калифорнии в Беркли и лауреат престижной «преднобелевской» премии Шоу 2006 года. Адам Райес родился в 1969 году в Вашингтоне, ныне является сотрудником Университета Джонса Хопкинса. Брайан Шмидт родился в 1967 году, в настоящее время работает в Австралийском национальном университете.

«Уже начиная, наверное, с 1998 года авторов открытия ускоренного расширения Вселенной считали номинантами на «Нобеля», — пояснил «Газете.Ru» доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга МГУ Сергей Попов. — Интересно, что сейчас данные по сверхновым уже не считаются лучшими аргументами в пользу ускоренного расширения Вселенной.

Сегодня мы имеем большой комплекс независимых данных, свидетельствующих о том, что около 70 процентов плотности Вселенной определяется чем-то непонятным, что мы называем темной энергией.

Но, несмотря на все дискуссии о данных по сверхновым, получается, что основные выводы работ 1998 года были правильными. Так что и премия абсолютно заслуженная».

«Ощущение можно сравнить с рождением собственных детей, — признался профессор Брайан Шмидт, один из новоиспеченных лауреатов. — Я очень рад, удивлен самой ситуацией. Я не ожидал звонка. Люди говорили мне о том, что такая возможность есть, но я не думал об этом. Сейчас у меня, в Австралии, 9 часов вечера, я погуляю и попробую заснуть. А завтра, думаю, будем отмечать это событие. Не знаю, как это будет происходить. У меня завтра занятие по космологии, и теперь, думаю, мне нужно поразмышлять несколько часов над тем, как его провести».

Наблюдательный факт расширения Вселенной установил Эдвин Пауэлл Хаббл, который в 1929 году, наблюдая далекие галактики с помощью 100-дюймового телескопа, вывел линейную зависимость их красного смещения (то есть сдвиг линий в спектре, вызванный эффектом Допплера вследствие удаления объекта от наблюдателя) от расстояния до них. То есть Хаббл (именно в его честь назван знаменитый космический телескоп) показал, что чем дальше от нас астрономический объект, тем больше его относительная скорость.

То, как происходило расширение Вселенной миллиарды лет назад, было определено в конце XX века в рамках двух наблюдательных проектов. Один проект, «Сверхновые для космологии» (Supernova Cosmology Project, SCP), возглавил Сол Перлмуттер. Другой проект, под названием «Поиск сверхновых на больших красных смещениях» (high-z Supernova Search Team), возглавили Адам Райес и Брайан Шмидт. Сверхновые звезды делятся на несколько типов, и для наблюдений важны сверхновые типа Ia, которые обладают свойством «стандартной свечи», т. е. имеют примерно одинаковую светимость в максимуме блеска. Тогда по наблюдениям блеска можно немедленно определить расстояние до галактики, в которой вспыхнула сверхновая.

Используя разные методы анализа и разные наблюдения, обе группы ученых показали наличие ускорения расширения Вселенной.

Группа Перлмуттера объявила об открытии первой, но группа Райеса — Шмидта опередила ее в публикации.

Эти наблюдения были интересны еще и с той точки зрения, что к концу прошлого столетия наблюдательные данные показали наличие массы порядка половины массы Вселенной, которая определяется чем-то неизвестным и при этом равномерно распределена во Вселенной. Эту часть массы стало популярным связывать с так называемым Λ-членом, который был введен еще Альбертом Эйнштейном для того, чтобы сделать Вселенную стационарной (по легенде, он сам называл введение этого члена в свои уравнения своей «самой большой ошибкой»). Впоследствии Эйнштейн отказался от этого члена, а наука отказалась от стационарности Вселенной.

Но благодаря открытию ускорения расширения Вселенной Λ-член пришлось вводить заново. Теперь он носит название «космологическая постоянная» и является физической постоянной, которая характеризует свойства вакуума.

«Наблюдения этого процесса расширения Вселенной изменили наше понимание всей Вселенной, — заявил представитель Нобелевского комитета, объявляя имена лауреатов 2011 года. — Теперь мы осознаем, что Вселенная до 95 процентов состоит из объектов, о которых мы ничего не знаем, это так называемые темная материя и темная энергия. И только 5 процентов — это то, что мы видим. Это открытие очень фундаментальное, оно очень много значит для космологии. И это большой вызов для многих поколений ученых».

Согласно прогнозу авторитетного международного агентства Thomson Reuters, фаворитами в области физики были Джон Саджев (Университет Торонто, Канада) и Эли Яблонович (Калифорнийский университет в Беркли, США), которые создали фотонные кристаллы — материалы, обладающие фотонной запрещенной зоной, то есть они пропускают свет заранее выбранной длины волн. Фотонные кристаллы находят широкое практическое применение, так как могут быть прекрасными проводниками (проводить свет на большие расстояния с малыми потерями), диэлектриками (выполняя роль практически идеального зеркала), полупроводниками (выборочно отражать фотоны определённой длины волны) и сверхпроводниками, в которых, благодаря коллективным явлениям, фотоны способны распространяться практически на неограниченные расстояния.

Другими фаворитами являлись Ален Аспект (Институт оптики, Палезо, Франция), Джон Клозер (Уолнат Крик, США) и Антон Зелингер (Институт квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук) за эксперименты по нарушению неравенства Белла (о подобных экспериментах «Газета.Ru» рассказывала в 2008 году) и за исследования квантовой запутанности (об этом эффекте «Газета.Ru» также писала). Еще одним кандидатом на «физического Нобеля» был Хидео Оно (Университет Тохоку, Япония), вклад которого в изучение ферромагнетизма в магнитных полупроводниках позволил, например, стереть грань между жёстким диском и оперативной памятью.

Среди отечественных деятелей науки и культуры самыми успешными в плане получения Нобелевских премий являются именно физики.

Они получали престижную награду семь раз. В 1958 году премию получили Павел Черенков, Игорь Тамм и Илья Франк «за открытие и интерпретацию эффекта Черенкова». Через четыре года лауреатом стал Лев Ландау «за пионерские теории в области физики конденсированного состояния, в особенности жидкого гелия». Еще через два года Нобелевский комитет отметил Николая Басова и Александра Прохорова «за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию осцилляторов и усилителей, основанных на мазерно-лазерном принципе». В 1978 году Петр Капица получил награду «за основополагающие изобретения и открытия в области физики низких температур». В 2000 году лауреатом стал Жорес Алферов «за разработку полупроводниковых гетероструктур, используемых в высокоскоростной и оптической электронике». Еще одна «российская» Нобелевская премия досталась в 2003 году Алексею Абрикосову и Виталию Гинзбургу «за пионерский вклад в теорию сверхпроводимости и сверхтекучести». Наконец, в прошлом году лауреатами «за новаторские эксперименты, касающиеся двумерного материала графена» стали выходцы из России Андрей Гейм, ныне подданный Нидерландов, и имеющий российское и британское гражданство Константин Новоселов.

Напомним, что лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине 2011 года стали американец Брюс Бойтлер и уроженец Люксембурга Жюль Хоффманн за их открытие в области врожденного иммунитета, а также родившийся в Канаде, но работавший в США Ральф Штайнман за открытие роли дендритных клеток в приобретенном иммунитете. Спустя несколько часов после объявления имен лауреатов стало известно, что Штайнман скончался в пятницу, 30 сентября, однако Нобелевский комитет постановил, что не будет пересматривать свое решение.

В среду будут объявлены лауреаты Нобелевской премии 2011 года по химии.

Поделиться:
Новости и материалы
Все новости
Найдена ошибка?
Закрыть