上周，诺贝尔委员会公布了物理学、化学和医学三个科学领域的获奖者。 高科技解释了哪些科学家的发现赢得了奖项，他们为什么获奖，以及他们的工作如何改变了世界。
今年的诺贝尔奖对生态学给予了极大的关注。 例如，化学奖颁给了那些想出如何以最少的废物制造新药的科学家，而物理学奖则颁给了两名气候学家。 医学奖颁给了弄清楚我们对世界的感受的科学家。 它与生态无关，但它可以帮助地球上的每一个人。
物理学——将混沌聚集到系统中
2021 年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家，他们的工作为我们理解复杂的物理系统奠定了基础。 他们的研究警告世界气候变化。
新泽西州普林斯顿大学的 Shukuro Manabe、德国汉堡马克斯普朗克气象研究所的前研究员 Klaus Hasselmann 和罗马 La Sapienza 大学的 Giorgio Parisi 展示了微小的变化如何从根本上改变复杂的系统。
值得注意的是，今年三位诺贝尔物理学奖得主中有两位是气候学家（哈塞尔曼和真锅）。 这不是第一次获得与气候相关活动的诺贝尔奖，而是第一次表彰直接研究气候变化物理学的科学家。
它为什么如此重要？
气候变化的大局很简单：大气中的吸热气体将地球变成隐喻的温室，导致地球升温。 但这些过程受到很多因素的影响，它们都组合成一个具有许多变量的复杂系统。
物理学奖得主已经设法找到解释所有这些混乱的方法。
科学家将由许多相互影响的部分组成的复杂系统称为独立的元素，独立于其他组件。 很难用数学语言来描述它们。 为此，您需要考虑不同因素相互作用的所有潜在选项。 应该记住，在与复杂系统交互时，相同的操作很容易产生不同的结果。 这一切都取决于接触时系统的状态及其原始形式。 因此，为了预测她未来的行为方式，您需要考虑大量的输入（通常我们甚至不知道它们）。
在 1980 年代，Giorgio Parisi 证明了看似完全随机的因素是相互关联的，甚至遵循某些规律。 事实上，他的工作有助于将所有未知变量减少为不确定性的共同因素。 这显着提高了所有计算的准确性，从而提高了预测的准确性（例如，地球上的气候）。
反过来，Shukuro Manabe 能够清楚地证明大气中二氧化碳含量的增加如何导致地球表面附近的温度升高。 他将大气吸收的能量与地球上方空气的垂直运动联系起来，这是气候建模的关键参数。
大约 50 年前，Klaus Hasselman 创建了第一个将天气与气候联系起来的计算机模型。 他的工作成为气候归因科学的支柱，科学家们现在用它来量化有多少人加剧了热浪或增加了降雨。
化学是安全的药物
2021 年的诺贝尔化学奖授予了两位科学家，他们开发了创造镜像分子的新工具。 反过来，它们允许以更环保的方式制造新药。
煤炭研究所的研究人员本杰明·李斯特。 诺贝尔委员会在一份声明中说，普林斯顿大学的马克斯·普朗克和大卫·麦克米伦获得该奖，“因为他们在 2000 年独立开发了第三种催化剂”。
它为什么如此重要？
化学家通过将微小的化学构件连接在一起来创造新分子，但控制这种结合过程并不容易。 催化剂在控制这些反应中发挥着重要作用，但它们也有其局限性。 例如，传统催化剂有时无法防止一种情况发生，即一个构建所需分子的过程产生两种可能分子中的一种——每个分子都是另一个分子的镜像，就像左手和右手一样。 这些镜像或手性分子可以具有完全不同的特性，并以自己的方式与身体相互作用。 例如，用于鼻腔吸入器以缓解鼻塞的镜像分子左甲基苯丙胺是右甲基苯丙胺，一种用于治疗多动症的药物，但也是一种高度上瘾的街头毒品。
