Päivitys: Tämän vuoden fysiikan Nobel-palkinto on myönnetty David J. Thoulessille (Washingtonin yliopisto), F. Duncan M. Haldanelle (Princetonin yliopisto) ja J. Michael Kosterlitzille Brownin yliopistosta "teoreettisista löytöistä topologisten vaiheiden muutoksista ja aineen topologiset vaiheet ”. Puolet palkinnosta jaettiin Thoulessille, kun taas toinen puoli jaettiin yhdessä Haldanelle ja Kosterlitzille.
Fysiikan Nobel-palkinto on himoittu palkinto. Palkinto jaetaan joka vuosi henkilölle, jonka katsotaan tehneen suurimman panoksen fysiikan alaan edellisen vuoden aikana. Ja tänä vuonna ennakoivan gravitaatioaaltojen löytämisen odotetaan olevan pääpaino.
Tämä löytö, joka julkistettiin 11. helmikuuta 2016, tehtiin mahdolliseksi LIGO: n (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) kehittämisen ansiosta. Sinänsä odotetaan, että kolme tutkijaa, jotka ovat vastuussa tekniikan keksinnöstä, saavat Nobel-palkinnon työstään. Tiedeyhteisössä on kuitenkin niitä, jotka katsovat, että myös toinen tutkija - Barry Barish - olisi tunnustettava.
Mutta ensinnäkin tarvitaan jotain taustaa tämän kaiken näyttämiseen näkökulmasta. Tuijottajille gravitaatioaallot ovat avaruusajan kaarevuudessa aallot, joita syntyy tietyistä painovoimavuorovaikutuksista ja jotka etenevät valon nopeudella. Tällaisten aaltojen olemassaolon on oletettu olleen 1800-luvun lopulta lähtien.
Kuitenkin vasta 1900-luvun lopulla, pääasiassa Einsteinin ja hänen yleisen suhteellisuusteoriansa ansiosta, gravitaatioaaltotutkimus alkoi nousta tähtitieteen haaraksi. 1960-luvulta lähtien on rakennettu erilaisia gravitaatioaaltoilmaisimia, joihin kuuluu LIGO-observatorio.
Caltech / MIT -projektina perustettu LIGO hyväksyttiin virallisesti kansallisessa tiedelautakunnassa (NSF) vuonna 1984. Vuotta myöhemmin rakentaminen aloitettiin laitoksen kahdessa paikassa - Hanfordissa, Washingtonissa ja Livingstonissa, Louisiana. Vuoteen 2002 mennessä se aloitti tiedonhankinnan, ja vuonna 2008 aloitettiin alkuperäisten ilmaisimiensa parantaminen (tunnetaan nimellä Advanced LIGO -projekti).
LIGO: n perustamiselle myönnetään kolme tutkijaa, mukaan lukien Massachusettsin teknillisen instituutin (MIT) fysiikan professori Rainer Weiss; Ronald Drever, kokeellinen fysiikka, joka oli Kalifornian teknillisen instituutin emeritusprofessori ja Glasgow'n yliopiston professori; ja Kip Thorne, Feynmanin teoreettisen fysiikan professori Caltechissa.
Vuosina 1967 ja 68 Weiss ja Thorne aloittivat pyrkimykset prototyyppidetektorien rakentamiseksi ja tuottivat teoreettista työtä todistaakseen, että painovoima-aaltoja voitiin analysoida onnistuneesti. 1970-luvulle mennessä Weiss ja Denver ovat onnistuneet rakentamaan ilmaisimia erilaisilla menetelmillä. Tulevina vuosina kaikki kolme miestä pysyivät tärkeinä ja vaikutusvaltaisina, mikä auttoi tekemään gravitaatiotähtitieteestä laillisen tutkimuskentän.
On kuitenkin väitetty, että ilman Barishia - hiukkasfyysikkoa Caltechissa - löytöä ei olisi koskaan tehty. Saatuaan LIGOn tutkijaksi vuonna 1994, hän peri hankkeen erittäin tärkeässä vaiheessa. Se oli aloittanut rahoituksen kymmenen vuotta aiemmin, mutta Wiessin, Thornen ja Dreverin (MIT: n, Caltechin ja Glasgow'n yliopiston) työn koordinointi osoittautui vaikeaksi.
Sinänsä päätettiin, että tarvitaan yksi johtaja. Vuosien 1987 ja 1994 välisenä aikana NSF nimitti Rochus Vogtin - Caltechin fysiikan emeritusprofessorin - tämän tehtävän täyttämiseen. Vaikka Vogt toi alkuperäisen ryhmän yhteen ja auttoi saamaan projektin rakentamisen hyväksynnän, hän osoittautui vaikeaksi, kun se käsitteli byrokratiaa ja dokumentoi tutkijoiden edistymistä.
Sellaisena ajanjaksona 1989 - 1994 LIGO ei onnistunut etenemään teknisesti ja organisatorisesti, ja sillä oli vaikeuksia myös rahoituksen saamisessa. Vuoteen 1994 mennessä Caltech vapautti Vogtin tehtävästään ja nimitti Barishin johtajaksi. Barish sai työnsä nopeasti, tekemällä merkittäviä muutoksia LIGOn hallintotapaan, laajentamalla tutkimusryhmää ja kehittämällä yksityiskohtaisen työsuunnitelman NSF: lle.
Barish vastasi myös LIGO: n laajentamisesta Caltech- ja MIT-rajoitusten ulkopuolelle. Tämän hän teki luomalla riippumattoman LIGO-tieteellisen yhteistyön (LSC), joka antoi pääsyn ulkopuolisille tutkijoille ja instituutioille. Tämä auttoi luomaan tärkeitä kumppanuuksia, joihin kuuluivat Ison-Britannian tiede- ja teknologiatilojen neuvosto, Saksan Max Planck -yhdistys ja Australian tutkimusneuvosto.
Vuoteen 1999 mennessä rakentaminen oli kietoutunut LIGO-observatorioihin, ja vuoteen 2002 mennessä ne alkoivat ottaa ensimmäisiä bittiään. Vuoteen 2004 mennessä rahoitusta ja pohjatyötä tehtiin seuraavalle LIGO-kehitysvaiheelle, joka sisälsi monivuotisen sammutuksen ja ilmaisimet korvattiin parannetuilla ”Advanced LIGO” -versioilla.
Kaiken tämän teki Barish, joka jäi eläkkeelle vuonna 2005 johtamaan muita projekteja. Laaja-alaisten uudistustensa ansiosta LIGO aloitti työn epäonnistuneen aloituksen jälkeen, alkoi tuottaa tietoja, hankki rahoitusta, tärkeitä kumppanuuksia ja sillä on nyt yli 1000 yhteistyökumppania maailmanlaajuisesti hänen perustamansa LSC-ohjelman ansiosta.
Ei siis ihme, miksi joidenkin tutkijoiden mielestä Nobel-palkinto olisi jaettava neljään suuntaan, ja se palkitsisi kolme LIGO-ajattelijaa ja yhtä tutkijaa, joka sai sen aikaan. Ja kuten Barish itse lainasi sanoneen tiede:
”Mielestäni on totta, että LIGO ei olisi täällä, jos en tekisi sitä, joten en usko, että olen ansaitsematta. Jos he odottavat vuoden ja antavat sen näille kolmelle kaverille, ainakin minusta tuntuu, että he ajattelivat sitä ”, hän sanoo. "Jos he päättävät [antaa sen heille] tämän lokakuun aikana, minulla on enemmän pahoja tunteita, koska he eivät olisi tehneet kotitehtäväänsä."
On kuitenkin syytä uskoa, että palkinto jaetaan lopulta kolmeen tapaan, jättäen Barishin ulkopuolelle. Esimerkiksi Weiss, Drever ja Thorne on kunnioitettu kolme kertaa jo tänä vuonna LIGO-työstään. Tähän on sisältynyt perustavanlaatuisen fysiikan erityinen läpimurtopalkinto, Gruberin kosmologiapalkinto ja Kavli-astrofysiikan palkinto.
Lisäksi aiemmin fysiikan Nobel-palkinnon on yleensä myöntänyt niille, jotka ovat vastuussa suuresta läpimurtosta johtavasta henkisestä panoksesta, eikä niille, jotka tekivät jalkatyöt. Kuudesta viimeksi annetusta palkinnosta (vuosina 2010–2015) viisi on palkittu kokeellisten menetelmien, havainnollisten tutkimusten ja teoreettisten löytöjen kehittämisestä.
Vain yksi palkinto annettiin teknisen kehityksen hyväksi. Näin oli vuonna 2014, kun palkinto jaettiin Isamu Akasakille, Hiroshi Amanolle ja Shuji Nakamuralle "tehokkaiden sinisten valoa lähettävien diodien keksinnöstä, joka on mahdollistanut kirkkaat ja energiaa säästävät valkoisen valon lähteet".
Nobel-palkinto on pohjimmiltaan monimutkainen asia. Se myönnetään joka vuosi niille, jotka ovat merkittävästi edistäneet tiedettä tai olleet vastuussa suuresta läpimurtosta. Mutta panokset ja läpimurtot ovat ehkä hieman suhteellisia. Kenen valitsemme kunniaksi ja mihin se voidaan nähdä myös osoituksena siitä, mitä tiedeyhteisössä arvostetaan eniten.
Loppujen lopuksi tämän vuoden palkinto voi auttaa korostamaan, kuinka merkittävä panos ei merkitse vain uusien ideoiden ja menetelmien kehittämistä, vaan myös niiden toteuttamista.
