Nobelprijs voor Natuurkunde naar drie wetenschappers, onder meer voor voorspellen klimaatverandering

Syukuro Manabe uit de Verenigde Staten, Klaus Hasselmann uit Duitsland en Giorgio Parisi uit Italië sleepten de prijs in de wacht, zo maakte het Nobelcomité dinsdagochtend bekend. De winnaars ontvangen een erepenning en een geldprijs van 10 miljoen Zweedse kronen, zo’n 980.000 euro.

Meer nog dan andere jaren bestaat de Nobelprijs voor Natuurkunde dit jaar nadrukkelijk uit twee afzonderlijke delen die elkaar slechts losjes raken. Waar Manabe en Hasselmann de prijs krijgen dankzij hun rekenwerk aan het aardse klimaat en het voorspellen van de opwarming van onze planeet, houdt Parisi zich bezig met veel kleinschaliger structuren. Hij maakte faam met zijn onderzoek naar zogeheten ‘spinglas’, een magnetische legering van koper en ijzer die raakvlakken vertoont met glas en zich op atomaire schaal chaotisch gedraagt.

Natuurkundige Robbert Dijkgraaf, directeur van het Institute for Advanced Study in Princeton, prijst Paresi in een reactie op Twitter. “Hij werkte aan vele onderwerpen, van quarks tot glas en van polymeren tot het brein. En steeds weer ontdekt hij daarin orde waar anderen slechts chaos zien.” Ook natuurkundige Luca Giomi van de universiteit Leiden roemt zijn veelzijdigheid. “Paresi is misschien wel de laatste natuurkundige die aan zóveel uiteenlopende onderwerpen werkte. Tegenwoordig zijn we allemaal veel meer gespecialiseerd.”

De winnende onderwerpen overlappen bij de wiskundige methoden die de onderzoekers gebruikten om hun chaotische systemen te temmen. Of je nu kijkt naar atomen of naar complete planeten, wie inzoomt op de details, stuit vanzelf op ogenschijnlijke chaos. Op elektronen die op schier onnavolgbare wijze rond een atoomkern dansen bijvoorbeeld, of op luchtstromen die kriskras over de aarde waaien. “Moet je elke watermolecule in kaart brengen om de zee te snappen? De winnaars van vandaag lieten zien dat wanorde en fluctuaties samen kunnen leiden tot iets dat we kunnen begrijpen’” zei comitévoorzitter Thors Hans Hansson.

Het werk van Paresi was daarbij van groot belang, meent Giomi. “Zonder zijn doorbraken hadden we ook andere complexe systemen minder goed begrepen, zoals de neurale netwerken die als basis dienen voor veel kunstmatige intelligentie.”

Klimaatmodellen

Klimaatonderzoeker Rein Haarsma van het KNMI is vooral goed bekend met het werk van Manabe. “Ik herinner me hoe hij samen met collega’s aan het begin van mijn carrière - ik ben nu 68 - als eerste de computermodellen opstelde waarmee je de gevolgen voor het klimaat kan berekenen, wanneer de concentratie van CO2 in de atmosfeer toeneemt”, zegt hij. “Sindsdien zijn de modellen complexer geworden en hebben we de onzekerheden verkleind, maar de oorspronkelijke resultaten staan nog altijd overeind. Wat dat betreft vind ik deze Nobelprijs heel logisch.”

Nadat Manabe de basis legde voor de huidige klimaatmodellen, ontwikkelde Hasselmann zo’n tien jaar later de achterliggende natuurkunde door. “Hij wist het complexe gedrag van het klimaat te vangen in een verrassend simpele wiskundige beschrijving”, zegt Haarsma. Zo was Hasselmann een van de eersten die kon aantonen dat je de willekeurig lijkende dagelijkse schommelingen van het weer wiskundig kunt koppelen aan veel trager gedrag van het klimaat, zoals temperatuurschommelingen in de oceanen.

Dat een deel van de Nobelprijs over klimaatverandering gaat, is overigens geen politiek statement, zo benadrukt het comité. “Dit is een natuurkundeprijs. Het enige dat we hiermee willen zeggen is dat de klimaatwetenschap steunt op stevige, bewezen inzichten uit de natuurkunde.”