Нобелевская премия по физике вручается ежегодно с 1901 года. Эта премия считается самой престижной наградой, которую может получить физик. К 2020 году ее получили более двухсот ученых.

Какое открытие удостоено Нобелевской премии по физике в этом году комментирует доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института физики им Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН - Сергей Карпов.

За что дали Нобелевскую премию по физике?

Нобелевская премия по физике в этом году присуждена за два открытия. Первым лауреатом стал Роджер Пенроуз, доказавший, что образование черных дыр является надежным подтверждением общей теории относительности. Вторая половина награды отдана Рейнхарду Гензель и Андреа Гез за открытие сверхмассивного компактного объекта – черной дыры – в центре нашей галактики.

Черные дыры, предсказанные еще в начале ХХ века, до недавнего времени были объектом лишь теоретических исследований. В основе открытия Нобелевских лауреатов этого года лежит одна из самых гениальных научных работ XX века, опубликованная в 1915 году Альбертом Эйнштейном – Общая теория относительности (ОТО), она же, по сути, теория гравитации. Именно на основе изложенных Эйнштейном идей были высказаны предположения о возможности существования черных дыр.

Уже в 1916 году немецкий физик Карл Шварцшильд, решая уравнения ОТО, описал гравитационное поле, созданное центрально-симметричным распределением масс. Это решение содержало гравитационный радиус тела, определяющий размеры объекта со сферически-симметричным распределением вещества, который не способны покинуть даже фотоны.

В 1965 году британский физик Роджер Пенроуз опубликовал статью под названием «Гравитационный коллапс и пространственно-временные сингулярности». Эта работа послужила основанием для начала поисков черных дыр экспериментальными методами.

Развитие инструментальных методов исследования, создание нового поколения гигантских телескопов и сверхчувствительных панорамных фоторегистрирующих устройств, позволяющих получать изображения не только в видимом, но и в инфракрасном диапазоне спектра, открыло возможность заглянуть в центр нашей галактики, ранее недоступный для наблюдений из-за плотных облаков космической пыли, концентрирующихся в этой области.

Астрофизики Райнхард Генцель из Германии и Андреа Гез из США около десяти лет назад обнаружили в центре нашей галактики гигантские звёзды, с невероятно быстрым орбитальным вращением вокруг какого-то невидимого объекта. Это и стало косвенным подтверждением гигантской массы центрального тела. Ничем иным, кроме как черной дырой оно быть не могло.

Каково значение этих открытий для обычного человека?

Это фундаментальные исследования, обогащающие наши представления об окружающем мире, в данном случае – дальнем космосе. Чтобы мир был предсказуемым и безопасным, он должен быть изученным. В основе стремления человека познавать окружающий мир и чувстве любопытства лежит инстинкт самосохранения. Человечество должно знать, что его ждет в будущем и планировать способы выживания в случае негативных сценариев.

Научные результаты нынешних Нобелевских лауреатов открывают новые горизонты в изучении компактных и сверхмассивных космических объектов. Это лишь один из этапов научного поиска, в котором предстоит ответить на множество вопросов. Речь идет не только об экспериментальной проверке ОТО в экстремальных условиях вблизи черной дыры, но и об оценке степени опасности этих объектов, поскольку они рассредоточены по всей галактике, а не только в ее центре.