يتشارك ثلاثة فائزين بجائزة نوبل في الفيزياء عن الظواهر الفوضوية والعشوائية.

قام كلٌّ من سيوكورو مانابي وكلاوس هاسلمان بوضع الأساس لمعرفتنا بمناخ الأرض وكيف تؤثر البشرية عليه. وأيضًا تمت مكافأة جورجيو باريزي لمساهمته الثورية في نظرية اضطراب الأنظمة المعقدة والعمليات العشوائية.

تتميز الأنظمة المعقدة بالعشوائية والفوضى ويصعب فهمها، وتمنح جائزة هذا العام طرقًا جديدة لوصفها والتنبؤ بسلوكها على المدى الطويل.

الظواهر المعقدة ومناخ اﻷرض

أحد الأنظمة المعقدة ذات الأهمية الحيوية للبشرية هو مناخ الأرض. وأظهر سيوكوريو مانابي كيف أن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تؤدي إلى زيادة درجات الحرارة على سطح الأرض.

في الستينيات قاد مانابي عملية تطوير النماذج الفيزيائية لمناخ الأرض وكان أول شخص يستكشف التفاعل بين توازن الإشعاع والنقل الرأسي للكتل الهوائية وقد كان عمله بمثابة حجر الأساس لتطوير النماذج المناخية الحالية.

بعد حوالي عشر سنوات، ابتكر كلاوس هاسلمان نموذجًا يربط بين الطقس والمناخ، وبذلك أجاب على سؤال لماذا يمكن الاعتماد على النماذج المناخية على الرغم من تغير الطقس وفوضويته. كما طور طرقًا لتحديد الإشارات المؤثرة والبصمات التي تتركها الظواهر الطبيعية والأنشطة البشرية في المناخ. كما تم استخدام أساليبه لإثبات أنّ ارتفاع درجة الحرارة في الغلاف الجوي ناتج عن زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أي بسبب البشرية.

بحلول عام 1980 اكتشف جورجيو باريزي أنماطًا خفية في أنظمة معقدة فوضوية، وتعتبر اكتشافاته من بين أهم المساهمات في نظرية الأنظمة المعقدة.

إنها تجعل من الممكن فهم ووصف العديد من الأنظمة والظواهر المختلفة والتي تبدو عشوائية تمامًا. ليس فقط في الفيزياء ولكن أيضًا في مجالات أخرى مختلفة جدًا، مثل الرياضيات وعلم الأحياء وعلم الأعصاب والتعلم الآلي.

يقول ثورس هانز هانسون رئيس لجنة نوبل للفيزياء:

«توضح الاكتشافات التي تم الاحتفاء بها هذا العام أن معرفتنا بالمناخ تستند إلى أساس علمي متين، قائم على تحليل دقيق للملاحظات. ولقد ساهم جميع الحائزين على الجائزة هذا العام في اكتساب رؤًى أعمق لخصائص وتطوّر الأنظمة الفيزيائية المعقدة.»