پیش‌بینی‌ها درباره موضوعات نامزد دریافت نوبل فیزیک ۲۰۱۹

به گزارش کیوسک خبر و به نقل از فوربز، چند روز پیش سایت رسمی نوبل تاریخ‌ اهدای جوایز نوبل در حوزه‌های مختلف را به شرح زیر اعلام کرد:

دوشنبه ۷ اکتبر اهدای “جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی”

سه شنبه ۸ اکتبر اهدای “جایزه نوبل فیزیک”

چهارشنبه ۹ اکتبر اهدای “جایزه نوبل شیمی”

پنج شنبه ۱۰ اکتبر اهدای “جایزه نوبل ادبیات”

جمعه ۱۱ اکتبر اهدای “جایزه نوبل صلح”

دوشنبه ۱۴ اکتبر اهدای “جایزه نوبل علوم اقتصادی”

مباحث فیزیکی که پیش‌بینی می‌شود جایزه نوبل را برای افرادی که به آنها پرداخته‌اند به ارمغان بیاورد، از این قرار است:

اطلاعات کوانتومی/ عجایب کوانتوم

در فیزیک و علوم کامپیوتر، اطلاعات کوانتومی اطلاعاتی است که در حالت یک سیستم کوانتومی نگهداری می‌شود. اطلاعات کوانتومی موضوع بنیادین مطالعه در نظریه اطلاعات کوانتومی است و می‌تواند با استفاده از تکنیک‌های مهندسی‌ که به عنوان پردازش اطلاعات کوانتومی شناخته می‌شود، دستکاری شود. اطلاعات کلاسیک می‌تواند توسط کامپیوترهای دیجیتال پردازش شود، از محلی به محل دیگر منتقل شود، به وسیلهٔ الگوریتم‌ها دستکاری شود و با ریاضیات علوم کامپیوتر تجزیه و تحلیل شود، همین موارد درباره اطلاعات کوانتومی نیز صدق می‌کند. در حالی که واحد پایه اطلاعات کلاسیک بیت است، در اطلاعات کوانتومی واحد پایه کیوبیت است.

یک  از موضوعاتی که شانس یک فرد برای دریافت جایزه نوبل را افزایش می‌دهد انجام مطالعه در زمینه فیزیک کوانتوم است. مواردی مانند “آزمایش‌های نابرابری بل”(tests of Bell’s inequality)، درهم‌تنیدگی کوانتوم، رمزنگاری کوانتومی و محاسبات کوانتومی از آن موضوعات جذاب هستند. آخرین جایزه نوبل فیزیک در این زمینه در سال ۲۰۱۲ به “دیوید جفری واینلند”(David J.Wineland) و “سرژ هاروش”(Serge Haroche) به خاطر روش‌های نوآورانه آزمایشگاهی آنها برای کار با تک سامانه‌های کوانتومی تعلق گرفت.

مزایا: محاسبات کوانتومی به لطف سرمایه‌گذاری‌های رایانش سنتی غول‌های فناوری مانند گوگل، آی.بی.ام و مایکروسافت چند سالی است که به یک موضوع داغ و جذاب تبدیل شده است. یکی از مزایای این موضوع این است که طی آن پژوهشگران می‌توانند به راحتی به موضوعات و تئوری‌های دیگر مانند “الگوریتم ‌های بدون کلون کردن”(no-cloning)، کدگذاری متراکم و الگوریتم‌های کوانتومی بپردازند.

معایب: هیچ معیار رسمی وجود ندارد که فردی اگر به یک موضوع خاص بپردازد جایزه به او تعلق می‌گیرد زیرا چنین نیست و احتمال اینکه هر ساله در مراسم نوبل به افراد به دلیل پژوهش آنها در زمینه فیزیک کوانتوم جایزه نوبل دهند زیاد نیست و هر ساله به یک پژوهش خاص در یک زمینه تعلق می‌گیرد برای مثال سال گذشته نوبل فیزیک به پژوهشگرانی که در زمینه فناوری‌های لیزر تحقیق کرده بودند، تعلق گرفت. جایزه “نوبل” فیزیک سال ۲۰۱۸ به طور مشترک “آرتور اشکین” (Arthur Ashkin)،”جرارد مورو” (Gérard Mourou) و “دونا استریک‌لند” (Donna Strickland) به خاطر نوآوری‌های انقلابی در حوزه فیزیک لیزری تعلق گرفت. اشکین صاحب نصف جایزه و دو دانشمند دیگر نیز هر کدام صاحب یک چهارم از جایزه نقدی بنیاد نوبل شدند.

سیارات فراخورشیدی

سیاره فراخورشیدی یا سیاره غیرخورشیدی(Exoplanet یا Extrasolar planet) سیاره‌ای است که خارج از سامانه خورشیدی قرار دارد و به دور یک ستاره(غیر از خورشید) در حال گردش‌است. نخستین شناسایی علمی وجود یک سیاره فراخورشیدی در سال ۱۹۸۸ انجام شد، با این حال نخستین تأیید در سال ۱۹۹۲ صورت گرفت.

در طول ۳۰ سال گذشته، ستاره شناسان با استفاده از چند روش مختلف، سیاره‌های فراخورشیدی بسیاری را شناسایی کرده‌اند. آنها طی این سال‌ها از یک رویکرد به نام “اثر داپلر” برای شناسایی تلو خوردن ستاره که تحت گرانش یک سیاره در حال چرخش است استفاده کرده‌اند. ستاره شناسان دیگر وقتی که سیاره‌ای از مقابل ستاره خود رد می‌شود و نور آن ستاره کم می‌شود را مورد بررسی قرار داده‌اند.

مزایا: این موضوع یکی از موضوعات پرتکرار است و هر هفته ما اخبار جدیدی از سیارات به گوشمان می‌رسد. می‌توان اظهار کرد این موضوع  پیشینه قوی دارد و پژوشگران زیادی آن را مورد بررسی قرار داده‌اند.

معایب: نوبل فیزیک سال ۲۰۱۷ به ” راینر ویس”(Rainer Weiss) ، ” بری C. باریش “(Barry C. Barish) و “کیپ اس. تورن”(Kip S. Thorne) به دلیل کمک‌های تعیین کننده به آشکارساز رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری و مشاهده امواج گرانشی اهدا شد. بسیاری از پروژه های سیارات فراخورشیدی بسیار گسترده هستند و در هر مطالعه تعداد زیادی پژوهشگر دخیل هستند و به همین دلیل احتمال اینکه به یک گروه بیش از سه نفر جایزه برسد کم است زیرا جایزه نوبل نهایتا به سه فرد تعلق می‌گیرد.

آزمایش ماده چگال

فیزیک ماده چگال شاخه‌ای از علم فیزیک است که به بررسی سیستم‌های پر ذره در فازهای چگالیده که آشناترین آن‌ها فازهای جامد و مایع هستند، می‌پردازد. بدین ترتیب از آن جهت این شاخه را فیزیک ماده چگال می‌نامند که در این سیستم‌ها معمولا چگالی آنقدر زیاد است که نمی‌توان از برهم‌کنش ذرات بر یکدیگر چشم پوشید. مطالعات در فیزیک ماده چگال در حالت عمومی شامل اندازه‌گیری تجربی خواص مواد مختلف از یک‌سو و نیز ایجاد و توسعه مدل‌های نظری ریاضی به منظور درک رفتارهای فیزیکی مشاهده شده از سوی دیگر است. تنوع سیستم‌ها و پدیده‌ها در فیزیک ماده چگال آن را به یکی از فعال‌ترین زمینه‌های فیزیک در عصر حاضر مبدل کرده‌ است. فیزیک ماده چگال ارتباط و همپوشانی زیادی با دیگر علوم به ویژه شیمی، علوم مواد و فناوری نانو و تا حدودی علوم زیستی دارد و همچنین تکنیک‌های نظری در آن در ارتباط تنگاتنگ با فیزیک ذرات و انرژی‌های بالا و در واقع روش‌های فیزیک ریاضی است. در سال ۲۰۱۶ نوبل فیزیک به سه فرد که در زمینه توپولوژی در فیزیک ماده چگال تحقیق کرده بودند، رسید اما آخرین جایزه تجربی در زمینه ماده چگال در سال ۲۰۱۰ ، در زمینه مطالعه برای گرافن بود.

مزایا: به عنوان بزرگترین حوزه واحد فیزیک، کارهای بسیار زیادی دارد که می‌تواند از جنبه تجربی مورد بررسی قرار گیرد.  پژوهشگران در آن می‌توانند به بررسی ساختار مواد و کشف مواد جدید با دمای انتقال ابررسانا نسبتاً زیاد (منیزیم دی‌بورید) و تکنیک‌های مهم برای اندازه گیری آنچه در داخل مواد اتفاق می‌افتد، بپردازند.

معایب: پیچیدگی‌های این موضوع بسیار زیاد است و هر پژوهشگر می‌بایست طی آن تحقیقات و مطالعات زیادی را برای اثبات بک موضوع انجام دهد.

فناوری کاربردی

جذابترین جوایز نوبل جوایزی هستند که پژوهشگران آن به آزمایشات و تئوری‌های برتر می‌پردازند برای مثال یکی از آنها اختراع دیودهای مؤثر در انتشار نور آبی بود که برای پژوهشگرانش جایزه نوبل را به ارمغان آورد.

جایزه نوبل فیزیک ۲۰۱۴ به طور مشترک به “ایسامو آکاساکی”(Isamu Akasaki)،  “هیروشی آمانو”(Hiroshi Amano) و “شوجی ناکامورا”(Shuji Nakamura) برای اختراع دیودهای مؤثر در انتشار نور آبی که منابع نور سفید و درخشان انرژی را فعال کرده است اهدا شد.

مزایا: بهترین پیشنهاد برای اینکه پژوهشگران شانس خود را برای دریافت جایزه افزایش دهند اختراعات نوین و کاربردی همانند آنچه ذکر شد، است زیرا این اختراعات تاثیر به سزایی در زندگی مدرن دارند.

معایب: به جد می‌توان گفت این موضوع معایبی ندارد و اگر فردی بتواند در این باره مطالعه یا اختراع مهمی انجام دهد گام بزرگی برداشته است. ایسنا