Pourquoi le prix Nobel le plus attendu de 2017 a été décerné, ce que le film « Interstellaire » et le nouveau président de l'Académie des sciences de Russie ont à voir avec cela, et s'il faut s'attendre à de nouveaux prix pour les ondes gravitationnelles, lisez les informations sur le site.

Cependant, le prix ne sera pas divisé également : la moitié (4,5 millions de couronnes suédoises) reviendra à Rainer Weiss, et la moitié restante sera partagée (2,25 millions chacun) par Barry Barish, célèbre non seulement pour ses travaux théoriques, mais aussi pour ses activités de vulgarisation (le film « Interstellar » L'avez-vous vu ?) de Kip Thorne.

Rainer Weiss est né en 1932 à Berlin. Il a obtenu un diplôme du Massachusetts Institute of Technology en 1962, où il travaille toujours. Barry Barish est né dans la ville américaine d'Omaha en 1936. Il a obtenu son doctorat à l'Université de Californie à Berkeley en 1962 et est maintenant au California Institute of Technology (Caltech). Kip Thorne est né en 1940 dans la ville américaine de Logan. En 1965, il a obtenu un doctorat de l'Université de Princeton et travaille désormais également à Caltech.

De gauche à droite : Rainer Weiss, Barry Barish et Kip Thorne

Laboratoire LIGO/Caltech

Qu’est-ce que LIGO ?

Alors, que sont les ondes gravitationnelles et LIGO ? Pour faire simple, les ondes gravitationnelles sont prédites par la théorie de la relativité générale d'Einstein, dans laquelle la gravité est considérée comme la courbure de l'espace-temps, et les ondes gravitationnelles sont des « ondulations » traversant cet espace à la vitesse de la lumière. Dans ce contexte, les ondes gravitationnelles sont émises par toute masse se déplaçant avec une accélération, mais aucune accélération ne fera l’affaire. Comme le disent les physiciens, pour l'apparition d'ondes gravitationnelles, il est important de modifier le moment dit quadripolaire du système de masse.

En principe, toute personne marchant ou conduisant une voiture avec des pièces en mouvement à l’intérieur émettra des ondes gravitationnelles, mais très faibles. Cependant, les objets tournant autour d’un centre de masse commun émettent des ondes plus puissantes. Les trous noirs fusionnés et massifs avec plusieurs masses solaires sont des ondes encore plus puissantes, car juste avant la fusion, ils tournent très rapidement et une partie notable de leur masse se transforme directement en ondes gravitationnelles.

Ondes gravitationnelles provenant de collisions de trous noirs

Comment est-il possible de les « attraper » ? C'est précisément l'idée d'un appareil capable de détecter les ondes d'une fusion qu'ont eue Kip Thorne et Rainer Weiss au milieu des années 1970. Barry Barrish a dirigé la création de l'interféromètre LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) et a mené le projet à son résultat le plus important : en février dernier, les premiers événements enregistrés par l'observatoire ont été annoncés : la fusion des trous noirs.

LIGO se compose de deux « observatoires », chacun abritant un système laser à vide en forme de L avec chaque bras de 4 km de long, dans lequel se trouvent des interféromètres (jusqu'à cinq chacun). Le passage d’une onde gravitationnelle crée des perturbations dans le modèle interférométrique d’un système à vide, mais une perturbation en elle-même ne suffit pas. Entre Hanford et Livingston, les deux parties de LIGO, il y a 3 002 kilomètres, ce qui donne un délai de 10 millisecondes lorsqu'un front d'onde gravitationnelle passe à la vitesse de la lumière. Tout d’abord, cela permet de comprendre qu’il s’agit d’une onde gravitationnelle qui a traversé, et non d’un bruit aléatoire qui pourrait être provoqué par exemple par la sismicité. Deuxièmement, vous pouvez « estimer » la direction et le secteur du ciel d’où il vient. Un nouveau détecteur mis en service cette année en Italie, VIRGO, va encore plus loin dans cette précision car les astronomes disposent désormais d'un réseau tridimensionnel de détecteurs.

Schéma de fonctionnement d'un des détecteurs LIGO

Johan Jarnestad/Académie royale des sciences de Suède

À propos, deux groupes de scientifiques russes travaillent également dans le cadre de la collaboration LIGO : de l'Université d'État de Moscou (dirigée par le professeur Valery Mitrofanov) et de l'Institut de physique appliquée de l'Académie des sciences de Russie à Nijni Novgorod (dirigé par le nouvellement nommé président de l'Académie des sciences de Russie).

Pourquoi est-ce nécessaire ?

Mais pourquoi est-ce si important ? Spécialement pour le site, un commentaire détaillé sur le prix a été donné par le docteur en sciences physiques et mathématiques, professeur de l'Académie des sciences de Russie, l'astrophysicien Sergueï Popov, auteur de nombreux articles et conférences de vulgarisation scientifique sur les ondes gravitationnelles.

«C'est vraiment très cool et en partie surprenant que LIGO ait reçu le prix si rapidement, car les personnes qui ont découvert le boson de Higgs n'ont pas encore reçu le prix, seuls les théoriciens l'ont reçu. Il n'était pas évident que le comité déciderait de donner rapidement et uniquement à LIGO, car dans un an il pourrait être partagé avec VIRGO. Par conséquent, nous pouvons prédire que ce n'est pas le dernier prix pour les ondes gravitationnelles, car il y a encore beaucoup de physique intéressante là-bas. Les détecteurs LIGO fonctionnent déjà, VIRGO est en route, il y aura donc probablement un autre bonus.

Deux observatoires LIGO

Johan Jarnestad/Académie royale des sciences de Suède

La découverte est très claire, très intéressante, très fiable, donc personne ne peut s'opposer à une telle décision du comité ; tout le monde la soutient et l'approuve. Il y a probablement eu des questions (on en parle depuis longtemps) qui sont exactement les trois personnes qui recevront le prix, et il y a eu une question : comme les prix Nobel de la paix, qui sont décernés à des organisations (la Croix-Rouge ou l'AIEA) peuvent les recevoir), n'est-il pas temps d'attribuer des prix scientifiques directement aux collaborations ? Et celui qui y vient pour recevoir une médaille est un choix de collaboration.

Le Comité Nobel est resté conservateur et a choisi des gens. D'ailleurs, le choix des personnalités n'a pas posé de grandes questions. Ils étaient tous nommés, bien sûr : Kip Thorne, et Rainer Weiss, sans aucun doute, et Barish, mais dans toutes les options évoquées pour les trois lauréats, j'ai au moins vu Weiss et Thorne. C'est donc vraiment un bonus attendu. La seule question était de savoir à quelle vitesse. Et c'est arrivé très vite.

Cette découverte est importante car c’est la dernière « fenêtre sur l’Univers » qui a dû être coupée. Il s’agit du dernier type de rayonnement émis par des objets astronomiques et il véhicule des informations tout à fait uniques. À mon avis, il existe au moins un, et peut-être deux autres récompenses associées aux ondes gravitationnelles. Nous attendons tous l’annonce des premières détections d’événements impliquant des étoiles à neutrons en octobre. La première détection d'une fusion d'étoiles à neutrons permettra de mesurer leurs paramètres aussi précisément qu'il était auparavant impossible, ce qui est important pour comprendre leur structure interne, et cela est important pour la physique nucléaire. Par conséquent, une solution astrophysique potentiellement expérimentale à la question des équations de l’état de la matière à ultra haute densité est bien sûr un résultat Nobel potentiel. C’est donc un problème avec lequel les expérimentateurs et les théoriciens se battent depuis assez longtemps avec les accélérateurs et à l’aide d’observations astronomiques.

D’un autre côté, avec une précision améliorée – avec la prochaine génération de détecteurs – il sera possible d’apprendre beaucoup de choses nouvelles et intéressantes sur les trous noirs et d’étudier ces objets. Tout récemment, il y a eu une grande revue informative dans laquelle les gens ont discuté de la façon dont il est possible de sonder des zones proches de l'horizon à l'aide de signaux gravitationnels, de la façon dont les ondes gravitationnelles sont réfléchies par l'horizon et des surfaces hypothétiques des objets alternatifs en discussion, s'il ne s'agit pas de trous noirs. , mais quelque chose de similaire. Tout cela deviendra possible dans un avenir relativement proche, même les détecteurs existants ont en fait commencé à étudier la théorie de la gravité à un niveau inexistant, car lorsque VIRGO a commencé à fonctionner, et maintenant les trois détecteurs sont géographiquement séparés les uns des autres, ils sont orientés de manière très différente, car la Terre est ronde et la polarisation du rayonnement gravitationnel peut être étudiée, et ici différentes théories de la gravité font des prédictions très différentes.

Et c'est là que la découverte a eu lieu (ce qui veut dire qu'il y avait des ondes gravitationnelles), qui a été annoncé la semaine dernière. Il a montré que la théorie de la relativité générale explique parfaitement le signal observé, y compris dans le sens de la polarisation, c'est-à-dire que seules deux polarisations sont nécessaires pour une guerre gravitationnelle. Tout cela peut et doit être étudié plus précisément, et tout cela sera fait. D’un côté, ce sont d’excellentes installations pour étudier la gravité, de l’autre, des télescopes astronomiques pour étudier principalement les étoiles à neutrons et les trous noirs », explique l’astronome.

Et un peu plus sur les personnalités : l'année dernière, le très prestigieux prix Gruber de cosmologie (dont la taille est d'un demi-million de dollars) a été décerné pour la découverte des ondes gravitationnelles. Et aussi à trois lauréats, dont la liste coïncide aux deux tiers avec le prix Nobel : le comité Gruber a noté Kip Thorne, Rainer Weiss et Ronald Drever - les fondateurs de LIGO. Peut-être que le comité Nobel aurait choisi ce trio, mais le 5 mars 2017, Drever est décédé.

À propos du prix

Le prix Nobel de physique a été décerné aujourd'hui pour la 111e fois. Comme tous les autres, il est décerné depuis 1901 : le premier lauréat fut Wilhelm Conrad Roentgen, qui le reçut pour la découverte des rayons X. Six fois, le monde s’est retrouvé sans nouveau lauréat : en 1916, 1931, 1934, 1940, 1941 et 1942.

Au total, de 1901 à 2017, 203 personnes ont reçu ce prix. Cependant, il y a 204 lauréats. Pourquoi en est-il ainsi ? Le physicien John Bardeen a reçu le prix à deux reprises : en 1956 pour la découverte du transistor et en 1972 pour la théorie BCS de la supraconductivité (Bardeen - Cooper - Schrieffer). Une autre personne, devenue lauréate en physique en 1903, reçut plus tard un prix en chimie - Marie Curie.

Fait intéressant : l'un des plus grands physiciens (et grands snobs de la physique) au monde, Ernest Rutherford est devenu célèbre, entre autres, pour avoir déclaré que toute science se divise en physique et en collection de timbres. C'est peut-être pour cela que le Comité Nobel lui a décerné un prix... en chimie.

Mais le prix de physique est peut-être le plus familial : deux prix ont été décernés à la famille Curie, composée de quatre personnes : Pierre et Marie Curie les ont reçus en 1903, et leur fille Irène Joliot-Curie et son mari Frédéric les ont reçus en 1935. En 1915, le prix de cristallographie aux rayons X est décerné à William et Lawrence Bragg, père et fils. Les lauréats du prix Nobel 1906 Joseph John Thomson, 1922 Niels Bohr et le lauréat 1925 Manne Siegbahn ont laissé derrière eux des fils, lauréats 1937 (George Paget Thomson), 1975 (Aage Bohr) et 1981 (Carl Siegbahn).

Les lauréats de cette année se partageront 9 millions de couronnes suédoises, soit environ un million de dollars américains.

Comme beaucoup d’autres histoires en physique, l’histoire des ondes gravitationnelles commence avec Albert Einstein. C'est lui qui a prédit (même s'il a d'abord affirmé le contraire !) que les corps massifs se déplaçant avec accélération perturbent tellement le tissu de l'espace-temps qui les entoure qu'ils lancent des ondes gravitationnelles, c'est-à-dire que l'espace autour de ces objets se comprime et se décompresse physiquement. , et au fil du temps, ces vibrations se dispersent dans tout l'Univers, tout comme les ondulations se propagent sur l'eau à partir d'une pierre lancée.

Comment capter une onde gravitationnelle ?

Au fil des décennies de mesures, de nombreux physiciens ont tenté de capter, c'est-à-dire d'enregistrer de manière fiable, les ondes gravitationnelles, mais pour la première fois, cela ne s'est produit que le 14 septembre 2015. Il s’agissait d’une mesure à la limite de la précision humaine, peut-être l’expérience la plus délicate de la science moderne. L'onde gravitationnelle lancée par la fusion de deux trous noirs à plus d'un milliard d'années-lumière a conduit au fait que les bras de quatre kilomètres des télescopes gravitationnels de la collaboration LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, ou interféromètre laser gravitationnel- observatoire d'ondes) ont été compressés et desserrés en certaines fractions puis disparaissantes des tailles caractéristiques des atomes, qui ont été enregistrées à l'aide d'une optique ultra-précise. Un événement aux proportions absolument cyclopéennes et universelles a provoqué un écho minuscule, à peine perceptible, sur Terre.

« Ce qui est désormais utilisé pour détecter les ondes gravitationnelles, ce sont les dernières avancées dans le domaine de la physique des lasers et des technologies du vide, ainsi que les derniers outils de traitement et de décodage des informations. En effet, sans le niveau technologique dont nous disposons aujourd'hui, il était impossible d'imaginer il y a deux ou trois décennies que nous puissions détecter les ondes gravitationnelles », a déclaré Alexandre Sergueïev, président de l'Académie des sciences de Russie, lors d'une conversation avec un correspondant de l'Académie des sciences de Russie. Portail grenier. Son groupe de recherche de l'Institut de physique appliquée de l'Académie des sciences de Russie est l'un des participants à la collaboration LIGO (le deuxième groupe russe est dirigé par Valery Mitrofanov de l'Université d'État de Moscou).

Il n'est pas surprenant qu'après cela, les physiciens du LIGO aient mis plusieurs mois pour vérifier les résultats et ce n'est que le 11 février 2016 qu'ils ont annoncé au monde leur découverte - la chasse aux ondes gravitationnelles qui a duré près d'un siècle s'est finalement soldée par un succès.

Après cela, LIGO a détecté plusieurs autres événements gravitationnels. Certains d’entre eux ont été éliminés par manque de fiabilité (c’est-à-dire que les bras des interféromètres ont recommencé à osciller, mais le même comportement dans ces cas pourrait s’expliquer par des processus de fond), mais trois autres événements sont néanmoins tombés dans le trésor des physiciens. Les ondes gravitationnelles résultant de la fusion d'autres trous noirs sont arrivées sur Terre le 25 décembre 2015, le 4 janvier 2017 et le 14 août 2017.

Le dernier a été évoqué tout récemment, il y a moins d’une semaine. Cette fois, le signal gravitationnel a été détecté à l'aide de trois installations : le télescope gravitationnel de la collaboration européenne VIRGO a commencé à travailler en collaboration avec l'américain LIGO. L'onde gravitationnelle a traversé tour à tour chacune des installations, ce qui a permis d'augmenter considérablement la précision de la détermination du lieu de sa naissance.

Pourquoi c'est important?

Il y a ici deux aspects principaux. Le premier est fondamental. Les prédictions des ondes gravitationnelles constituent une partie importante de la théorie de la relativité générale (GR), et leur détection expérimentale confirme donc une fois de plus la GTR.

« L’enregistrement [des ondes gravitationnelles] est une puissante confirmation des fondements sur lesquels repose la science. Les gens ont confiance dans la théorie générale de la relativité et travaillent avec elle en toute confiance... C'est la chose la plus fondamentale. Bien sûr, il n'y avait nulle part où aller, il fallait donner un bonus », a déclaré Boris Stern, chercheur de premier plan à l'Institut de recherche nucléaire de l'Académie des sciences de Russie et au Centre astrospatial de l'Institut de physique Lebedev, dans un « Grenier ». » correspondant.

De plus, le succès des ondes gravitationnelles confirme indirectement de nombreux modèles astrophysiques. Après tout, les physiciens ont d'abord calculé à quoi devraient ressembler les signaux hypothétiques provenant de divers événements gravitationnels, par exemple la fusion de trous noirs, et ce n'est qu'ensuite qu'ils ont reçu exactement les mêmes signaux en observation.

Le deuxième aspect de l’importance des ondes gravitationnelles est un peu moins fondamental : il s’agit plutôt d’élargir les capacités de l’humanité. Quatre événements en deux ans, c'est déjà une tendance. Selon les physiciens, la précision des télescopes gravitationnels ne fera qu'augmenter, seuls davantage d'événements seront enregistrés et nous verrons ainsi notre monde sous un angle différent et inhabituel. Les télescopes gravitationnels s'ajoutent désormais aux télescopes optiques, à rayons X, radio et bien d'autres.

Avec leur aide, vous pouvez « voir » de nombreuses choses littéralement invisibles. Par exemple, la fusion des mêmes trous noirs ne laisse probablement aucune trace dans aucune gamme d'ondes électromagnétiques et, par conséquent, ne peut être détectée qu'à l'aide de télescopes gravitationnels.

Que va-t-il se passer ensuite?

Il existe différentes prévisions ici. Certains parlent de nouvelle physique, d'autres attendent la découverte d'ondes gravitationnelles reliques qui parcourent l'Univers depuis les premiers instants de sa création.

« Ce ne sont que les premières ondes gravitationnelles provenant d'objets astrophysiques, quoique très inhabituels : les trous noirs. Mais désormais, tous les astrophysiciens attendront les découvertes de ces époques où notre Univers est né. Hormis les ondes gravitationnelles, aucun signal n’en provient. Et le fait que nous ayons appris à les attraper nous a permis d'ouvrir un canal qui nous permettra de remonter à l'époque de la naissance de l'Univers, et peut-être même avant cela», a déclaré Vladimir Lipunov, chef du laboratoire de surveillance spatiale de l'État. Inspection de l'Université d'État de Moscou, a déclaré au correspondant de Attic.

Mais le scénario le plus réaliste est la détection simultanée d’événements gravitationnels à l’aide d’autres télescopes.

Désormais, LIGO et VIRGO envoient déjà les coordonnées des événements à d'autres télescopes (par exemple, les télescopes automatiques du système MASTER, dirigé par Lipunov), mais ils n'ont jamais vu d'« empreintes » d'ondes dans d'autres gammes. Par conséquent, tous ces événements gravitationnels restent dans une certaine mesure anonymes - nous savons à quelle distance approximative de la Terre deux trous noirs se sont rencontrés et quelle était leur masse, mais où cela s'est-il exactement produit ou ce qu'il y avait, par exemple, à la place du trou noir. Des trous avant cela, je ne peux pas le dire.

Par conséquent, les physiciens attendent avec impatience la détection d'ondes gravitationnelles provenant d'un autre événement, par exemple la collision de deux étoiles à neutrons, qui devraient être visibles dans d'autres gammes. Selon des rumeurs, fin août, des physiciens avaient même déjà enregistré un tel signal provenant de deux étoiles à neutrons de la galaxie NGC 4993, à 130 millions d'années-lumière de la Terre, mais jusqu'à présent, il n'y a aucune confirmation officielle de cela. Mais ce que nous avons est déjà largement suffisant pour l'une des récompenses Nobel les plus rapides - après la découverte, les scientifiques l'ont attendue moins de deux ans.

Et cela ne semble être que le début d’une grande histoire scientifique. "Ces trois télescopes (soit deux télescopes LIGO et un VIRGO - environ. "Grenier") fait une autre grande découverte - C'est là que nous avons déjà participé. Mais je ne peux pas en parler maintenant. Le 16 octobre aura lieu une conférence de presse à l'Université d'État de Moscou et diffusion en direct depuis l’Amérique », a déclaré Lipunov (c’est nous qui soulignons – environ. "Grenier").

Alors retenez votre souffle, attachez vos ceintures de sécurité. Il semblerait que l’histoire de la chasse aux ondes gravitationnelles ne s’arrête pas à la cérémonie du prix Nobel.

Plusieurs candidats ont été évoqués dans les médias avant l'annonce des lauréats 2017, et ceux qui ont finalement reçu le prix figuraient parmi les favoris.

Barry Barish est un expert reconnu des ondes gravitationnelles et codirecteur du Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), situé aux États-Unis.

Et Rainer Weiss et Kip Thorne étaient à l'origine de ce projet et continuent de travailler chez LIGO.

Les médias considèrent également la Britannique Nicola Spaldin, qui a longtemps travaillé comme chercheuse en théorie des matériaux à l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich, comme une candidate sérieuse. On lui attribue la découverte des multiferroïques, un matériau doté d'une combinaison unique de propriétés électriques et magnétiques qui coexistent simultanément. Cela rend les matériaux idéaux pour créer des ordinateurs rapides et économes en énergie.

Cette année, les médias étrangers ont également cité des scientifiques russes parmi les candidats possibles au prix Nobel.

En particulier, le nom de l'astrophysicien de la RAS Rashid Sunyaev, directeur de l'Institut d'astrophysique Max Planck de Garching (Allemagne), a été mentionné dans la presse.

Comme on le sait, un certain nombre de scientifiques nationaux sont déjà devenus lauréats du prix Nobel de physique. En 1958, trois scientifiques soviétiques l'ont reçu - Pavel Cherenkov, Ilya Frank et Igor Tamm ; en 1962 - Lev Landau et en 1964 - Nikolai Basov et Alexander Prokhorov. En 1978, Piotr Kapitsa remporte le prix Nobel de physique. En 2000, le prix a été décerné au scientifique russe Zhores Alferov, et en 2003 à Alexey Abrikosov et Vitaly Ginzburg. En 2010, le prix a été décerné à Andrei Geim et Konstantin Novoselov, qui travaillent en Occident.

Au total, de 1901 à 2016, le prix Nobel de physique a été décerné 110 fois, avec seulement 47 cas attribués à un seul lauréat, tandis que dans d'autres cas, il a été partagé entre plusieurs scientifiques. Ainsi, au cours des 115 dernières années, le prix a été reçu par 203 personnes - dont le scientifique américain John Bardeen, devenu deux fois lauréat du prix Nobel de physique - le seul dans l'histoire du prix. Il a reçu ce prix pour la première fois conjointement avec William Bradford Shockley et Walter Brattain en 1956. Et en 1972, Bardeen a été récompensé une deuxième fois - pour la théorie fondamentale des supraconducteurs conventionnels, aux côtés de Leon Neil Cooper et John Robert Schrieffer.

Parmi les deux cents lauréats du prix Nobel de physique, il n’y avait que deux femmes. L'une d'elles, Marie Curie, reçut, outre le prix de physique en 1903, le prix Nobel de chimie en 1911. Une autre était Maria Goeppert-Mayer, lauréate en 1963 avec Hans Jensen « pour les découvertes concernant la structure de l'enveloppe du noyau ».

Le plus souvent, le prix Nobel a été décerné à des chercheurs dans le domaine de la physique des particules.

L'âge moyen des lauréats du prix Nobel de physique est de 55 ans. Le plus jeune lauréat de cette catégorie reste l'Australien Lawrence Bragg, 25 ans : il a reçu le prix en 1915 avec son père William Henry Bragg pour ses services dans l'étude des cristaux par rayons X. Le plus âgé reste Raymond Davis Jr., 88 ans, récompensé en 2002 par un prix « pour la création de l'astronomie des neutrinos ». À propos, le prix Nobel de physique a été partagé non seulement par le père et le fils Bragg, mais aussi par le mari et la femme Marie et Paul Curie. À différentes époques, les pères et les fils sont devenus lauréats - Niels Bohr (1922) et son fils Aage Bohr (1975), Manne Sigbahn (1924) et Kai M. Sigbahn (1981), J. J. Thomson (1906.) et George Paget Thomson (1937). ).

Tous les lauréats du prix Nobel 2017, l'un des prix les plus prestigieux au monde, ont été annoncés.

Le prix Nobel est décerné dans les domaines de la littérature, de la physique, de la médecine, de la chimie et pour sa contribution à la paix mondiale. Depuis 1969, un prix Nobel officieux d’économie est décerné.

La cérémonie de remise des prix a lieu chaque année le 10 décembre. À Stockholm, des prix sont décernés dans les domaines de la physique, de la chimie, de la médecine, de la littérature et de l'économie, et à Oslo, dans le domaine de la paix.

Correspondant.net explique pourquoi il a reçu le prix Nobel en 2017.

Prix ​​Nobel de médecine : horloge biologique

Le Prix de Physiologie ou Médecine a été décerné à Geoffrey Hall, Michael Rosbash et Michael Young pour leurs travaux sur les rythmes biologiques.

« Pour la découverte des mécanismes moléculaires qui contrôlent les rythmes circadiens », telle est la formulation du comité Nobel. Les rythmes circadiens sont des fluctuations cycliques de l'intensité de divers processus biologiques associés au changement de jour et de nuit.

On sait depuis longtemps que chaque organisme possède une horloge biologique. L'étude de ce phénomène a commencé au XVIIIe siècle. L’étude des horloges internes est devenue une branche scientifique totalement indépendante, appelée chronobiologie.

Les lauréats ont étudié les mouches des fruits. Ils ont réussi à découvrir en eux un gène qui contrôle les rythmes biologiques.

Les scientifiques ont découvert que ce gène code pour une protéine qui s’accumule dans les cellules pendant la nuit et est détruite pendant la journée.

Les gènes qui déterminent le fonctionnement de l’horloge biologique ont été découverts dans les années 80 et 90. On les appelle : période (la protéine produite avec son aide s'appelle PER), intemporelle (protéine TIM) et doubletime (protéine DBT).

Hall, Rosbash et Young sont reconnus pour avoir identifié ces gènes et analysé leur fonctionnement chez les mouches des fruits. Ainsi, les scientifiques ont compris comment fonctionne l'horloge biologique de ces mouches, c'est-à-dire comment les gènes déterminent leur comportement pendant la journée.

Par la suite, ils ont isolé d’autres éléments responsables de l’autorégulation de « l’horloge cellulaire » et ont prouvé que l’horloge biologique fonctionne de manière similaire dans d’autres organismes multicellulaires, dont l’homme.

L’horloge interne est responsable, entre autres, des cycles de sommeil, de la tension artérielle, des niveaux d’hormones et de la température corporelle. Ils influencent toute la vie sur terre, des cyanobactéries unicellulaires aux vertébrés supérieurs.

Quel en est l'usage? Il existe des personnes dont l’horloge biologique est perturbée en raison de mutations dans certains gènes. Par exemple, ils veulent dormir à sept heures du soir et se réveiller à trois ou quatre heures du matin. S'ils ne peuvent pas se permettre de dormir à cette heure particulière, cela entraîne un manque de sommeil et toutes les conséquences négatives qui en découlent.

De plus, grâce à la connaissance des mécanismes, il est possible d'identifier les périodes pendant lesquelles certains médicaments sont plus efficaces et provoquent en même temps moins d'effets indésirables.

Notez que les personnes qui travaillent de nuit sont plus susceptibles de développer un infarctus du myocarde, un accident vasculaire cérébral, l'obésité et le diabète.

Théoriquement, grâce à ces connaissances, il est possible de créer des médicaments pour corriger les cycles et aider les personnes qui doivent rester éveillées à un moment où le corps a besoin de dormir.

Prix ​​Nobel de physique : ondes gravitationnelles

Le prix Nobel de physique 2017 a été décerné aux créateurs de la collaboration internationale LIGO, grâce à laquelle les premières ondes gravitationnelles ont été découvertes, prédites par le scientifique Albert Einstein il y a 100 ans.

Les Dr Rainer Weiss, Dr Kip Thorne et Dr Barry Barish et leurs collègues ont travaillé sur leur projet pendant plusieurs décennies. La découverte, réalisée en 2015, a impliqué des milliers de personnes travaillant sur les cinq continents.

Il y a environ un milliard d'années, à une distance de 1,3 milliard d'années-lumière de la Terre, deux trous noirs de masses de 36 et 29 masses solaires tournaient l'un autour de l'autre, se rapprochant progressivement sous l'influence de la gravité mutuelle, jusqu'à ce qu'ils entrent en collision et fusionnent en un seul. .

À la suite d'une telle collision, une libération colossale d'énergie s'est produite - en une fraction de seconde, environ trois masses solaires se sont transformées en ondes gravitationnelles, dont la puissance de rayonnement maximale était environ 50 fois supérieure à celle de l'ensemble de l'Univers visible.

L’approche, la collision et la fusion de deux trous noirs ont plongé le continuum espace-temps environnant dans le chaos et envoyé de puissantes ondes gravitationnelles dans toutes les directions à la vitesse de la lumière.

Au moment où ces ondes ont atteint notre Terre (le matin du 14 septembre 2015), le rugissement autrefois puissant aux proportions cosmiques s'était transformé en un murmure à peine audible.

Cependant, deux détecteurs de plusieurs kilomètres de long de l'Observatoire des ondes gravitationnelles à interféromètre laser ont enregistré des traces facilement reconnaissables de ces ondes.

La détection des ondes gravitationnelles a confirmé la prédiction de la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein faite en 1915.

Les scientifiques affirment que par rapport aux prix de ces dernières années, c'est l'un des prix les plus mérités, car il s'agit d'une découverte fondamentale attendue depuis 100 ans.

Vous pouvez écouter les ondes gravitationnelles :

Quel en est l'usage? Avant d'enregistrer les ondes gravitationnelles, les scientifiques ne connaissaient le comportement de la gravité qu'à partir de l'exemple de la mécanique céleste et de l'interaction des corps célestes. Mais il était clair que le champ gravitationnel comporte des ondes et que l’espace-temps peut être déformé de la même manière.

Le fait que nous n’avions jamais observé d’ondes gravitationnelles auparavant constitue un point aveugle de la physique moderne. Maintenant que ce vide a été comblé, une autre brique a été posée sur les fondements de la théorie physique moderne. Il s’agit d’une découverte des plus fondamentales. Il n’y a rien eu de comparable ces dernières années.

Après le développement ultérieur de la technologie, il sera possible de parler d'astronomie gravitationnelle, c'est-à-dire d'observer les traces des événements les plus énergétiques de l'Univers.

Prix ​​Nobel de Chimie : Cryo-microscopie électronique

Le prix Nobel de chimie 2017 a été décerné pour le développement de la cryomicroscopie électronique à haute résolution permettant de déterminer les structures des biomolécules dans les solutions.

Les lauréats étaient Jacques Dubochet de l'Université de Lausanne, Joachim Frank de l'Université de Columbia et Richard Henderson de l'Université de Cambridge.

La cryomicroscopie électronique est une forme de microscopie électronique à transmission dans laquelle un échantillon est examiné à des températures cryogéniques.

La technique est populaire en biologie structurale car elle permet l'observation de spécimens qui n'ont pas été colorés ni autrement fixés, les montrant dans leur environnement d'origine.

La cryomicroscopie électronique ralentit le mouvement des atomes entrant dans une molécule, ce qui permet d'obtenir des images très claires de sa structure.

Les informations obtenues sur la structure des molécules sont extrêmement importantes, notamment pour une compréhension plus approfondie de la chimie et du développement de produits pharmaceutiques.

Image cryoélectronique de protéines GroEL en suspension dans de la glace amorphe à un grossissement de 50 000x

Comme le souligne un communiqué de presse du comité Nobel, les recherches des scientifiques contribuent à améliorer et à simplifier la visualisation des biomolécules. La cryomicroscopie électronique, développée par les scientifiques, « a fait entrer la biochimie dans une nouvelle ère ».

"Les avancées scientifiques reposent souvent sur la visualisation réussie d'objets invisibles à l'œil humain. Cependant, les "cartes biochimiques" sont restées longtemps vides. La microscopie cryoélectronique change cette situation", explique le Comité Nobel dans sa décision.

La disposition des atomes dans les molécules : a) la protéine responsable de « l'horloge biologique » ; b) un manomètre utilisé dans les organes auditifs ; c) Virus Zika

Quel en est l'usage? Il est extrêmement important de connaître la structure d'une protéine, car le mécanisme de son action est fondamental, car l'homme, comme toutes les créatures sur Terre, est une forme de vie protéique.

Grâce aux connaissances fournies par la microscopie cryoélectronique, il est possible de créer des médicaments qui interagissent avec les protéines et modifient leur activité.

Il est également possible d’inventer des protéines dotées de nouvelles fonctions que les humains n’ont pas encore appris à créer, car on ne sait pas exactement comment fonctionnent les différentes protéines.

Les deux principales industries qui bénéficieront de ces connaissances sont la biotechnologie et la médecine. C'est l'une des étapes, notamment, vers la création d'un remède contre le cancer.

Prix ​​Nobel de littérature : Le caractère illusoire du lien avec le monde

Le lauréat du prix Nobel de littérature en 2017 était l'écrivain britannique d'origine japonaise Kazuo Ishiguro, lauréat de nombreux prix littéraires, maître populaire et reconnu.

"Dans ses romans d'une incroyable puissance émotionnelle, il révèle l'abîme caché derrière notre sentiment illusoire de connexion avec le monde", a déclaré le comité Nobel dans son explication.

Comme le notent les critiques, il a reçu le prix Nobel comme l'un des prosateurs les plus célèbres, respectés, lus et discutés de notre époque, et il ne faut pas chercher ici de sous-texte politique.

Kazuo Ishiguro/Getty

Tous les livres d'Ishiguro explorent à des degrés divers le thème de la mémoire collective et individuelle.

Un grand succès est venu à Ishiguro avec le roman Les Vestiges du Jour en 1989, consacré au sort d'un ancien majordome qui a servi toute sa vie une maison noble.

Pour ce roman, Ishiguro a reçu le Booker Prize, et le jury a voté à l'unanimité, ce qui est sans précédent pour ce prix.

La renommée de l'écrivain a été grandement soutenue par la sortie en 2010 du film dystopique Never Let Me Go, qui se déroule dans une Grande-Bretagne alternative à la fin du XXe siècle, où les enfants qui donnent des organes pour le clonage sont élevés dans un internat spécial. Le film met en vedette Andrew Garfield, Keira Knightley et Carey Mulligan. En 2005, ce roman figurait dans la liste des 100 meilleurs du magazine Time.

Extrait du film Ne me laisse jamais partir

En plus d'eux, le roman La Comtesse Blanche a également été tourné.

Le dernier roman de Kazuo, The Buried Giant, publié en 2015, est considéré comme l'une de ses œuvres les plus étranges et les plus audacieuses.

Il s'agit d'un roman médiéval fantastique dans lequel le voyage d'un couple de personnes âgées dans un village voisin pour rendre visite à leur fils devient un chemin vers leurs propres souvenirs. En chemin, le couple se défend contre les dragons, les ogres et autres monstres mythologiques.

Les critiques britanniques et américains notent qu'Ishiguro (qui se dit britannique et non japonais) a fait beaucoup pour transformer l'anglais en langue universelle de la littérature mondiale. Les romans d'Ishiguro ont été traduits dans plus de 40 langues.

Prix ​​Nobel de la Paix : Lutte contre les armes nucléaires

La campagne internationale pour interdire les armes nucléaires a reçu le prix Nobel de la paix.

"L'organisation est récompensée pour son travail visant à attirer l'attention sur les conséquences humanitaires catastrophiques de toute utilisation d'armes nucléaires, et pour ses idées innovantes visant à parvenir à une interdiction de ces armes sur la base d'un traité", a déclaré le comité Nobel.

Le président du Comité Nobel norvégien, Berit Reiss-Andersen, a souligné que la menace d'utilisation d'armes nucléaires était désormais à son plus haut niveau depuis longtemps.

"Certains pays modernisent leurs arsenaux nucléaires existants, d'autres cherchent des moyens d'acquérir des armes nucléaires, la RPDC en est un exemple frappant", a-t-elle déclaré.

Manifestation ICAN devant l’ambassade américaine à Berlin / Getty

Aujourd'hui, il n'existe pas dans le monde d'interdiction complète des armes nucléaires, contrairement à l'interdiction des armes chimiques et biologiques, a noté Reiss-Andersen.

"Grâce à son travail, l'ICAN contribue à combler le vide juridique dans ce domaine", a déclaré Reiss-Andersen, rappelant la principale idée originale de l'ICAN - le Traité sur l'interdiction des armes nucléaires, approuvé par l'Assemblée générale des Nations Unies en juillet de cette année et ouvert à la signature par pays le 20 septembre.

Le traité a été signé par 53 pays, mais aucun d’entre eux ne possède d’armes nucléaires.

Le principal organisateur de la campagne était l'organisation Médecins du monde pour la prévention de la guerre nucléaire, créée par des scientifiques soviétiques et américains en 1980 et qui a reçu le prix Nobel de la paix en 1985.

L'ICAN comprend 468 organisations dans 101 pays. Le siège de l'ICAN est situé à Genève. Beatrice Fihn, de Suède, est directrice exécutive de l'organisation depuis juillet 2014, date à laquelle elle était déléguée ICAN de la Ligue internationale des femmes pour la paix et la liberté.

Prix ​​Nobel d'économie : économie comportementale

L'Américain Richard Thaler a remporté le prix Nobel d'économie 2017 pour ses contributions à l'étude de l'économie comportementale.

L'économie comportementale étudie l'influence des facteurs sociaux, cognitifs et émotionnels sur la prise de décision économique des individus et des institutions et les conséquences de cette influence sur les marchés.

En termes simples, c'est une discipline qui étudie le comportement humain irrationnel.

Les économistes comportementaux s'intéressent non seulement aux phénomènes qui se produisent sur le marché, mais aussi aux processus de choix collectif, qui contiennent également des éléments d'erreurs cognitives et d'égoïsme lors de la prise de décision des agents économiques.

Les gens ne prennent pas toujours des décisions rationnelles en matière d’économie. Malgré le fait que le résultat optimal puisse souvent être calculé, quelque chose oblige une personne à agir différemment de ce qui, à première vue, est le plus rentable.

Les facteurs psychologiques et sociaux influencent les prix, l’allocation des ressources, etc. L'économie comportementale traite de ces phénomènes.

Cette économie à visage humain vise à améliorer les capacités prédictives de la théorie économique en repensant ses prémisses.

Cette approche, en particulier, exigeait l'abandon de l'interprétation néoclassique de la rationalité comme maximisation du revenu, mais sans abandonner la rationalité comme principe de maximisation de sa propre utilité.

L’utilité peut provenir non seulement de l’argent, mais aussi des sentiments qui, avec les intérêts matériels, peuvent être pris en compte dans la fonction d’utilité généralisée.

Ainsi, l’un des travaux clés de l’économie comportementale consacré à la mesure de l’utilité véritable, ou « vécue », s’intitule Return to Bentham.

Il s'avère que les économistes ont découvert que les gens travaillent de manière très sélective avec l'information (heuristique de disponibilité), en particulier, ils sont sensibles à l'influence des foules (cascades d'informations), ont tendance à exagérer leurs propres capacités prédictives (phénomène d'excès de confiance), et comprennent mal la relation entre différents phénomènes (régression vers la moyenne), et leurs préférences déclarées peuvent être déformées en changeant uniquement la forme de présentation de la tâche, mais pas la tâche elle-même (effet de cadrage).

Le psychologue Daniel Kahneman, avec qui Thaler a travaillé, est considéré comme l'un des fondateurs de l'économie comportementale.

En 2002, Kahneman a reçu le prix Nobel d'économie avec la mention « pour l'utilisation de techniques psychologiques en science économique, en particulier dans l'étude de la formation des jugements et de la prise de décision dans des conditions d'incertitude ».

Kahneman a partagé le prix Nobel 2002 avec Vernon Smith, considéré comme l'un des fondateurs de l'économie expérimentale.

Alexander Sergeev a expliqué l'essence de cette découverte unique

Les ondes gravitationnelles ont remporté un prix Nobel pour leurs découvreurs, un an et demi seulement après l'annonce de leur capture. D'ailleurs, tous les physiciens, que nous n'avions pas interrogés la veille, ont unanimement prédit la victoire du groupe de chercheurs de la collaboration internationale LIGO. Les physiciens Rainer Weiss, Barry Barish et Kip Thorne ont prouvé expérimentalement l'existence des ondes gravitationnelles. Dans cette liste, à mon avis, il aurait dû y avoir un autre nom de notre compatriote Vladislav Pustovoit du MSTU. Bauman, car c'est précisément selon la méthode proposée par lui et Mikhaïl Herzenstein de l'Institut de recherche en physique nucléaire de l'Université d'État de Moscou que les Américains ont décidé de capter les ondes gravitationnelles. Mais, hélas, les prix Nobel ne sont presque jamais décernés pour des idées : l'essentiel est la mise en pratique de ces idées. L'un des participants au projet LIGO du côté russe, le directeur de l'Institut de physique appliquée de Nijni Novgorod et le président de l'Académie des sciences de Russie Alexandre SERGEEV, a parlé des détails de la découverte de « MK ».

Les ondes gravitationnelles sont des changements dans le champ gravitationnel qui se propagent comme des ondes. Leur existence a été prédite par Albert Einstein en 1916 et a été découverte pour la première fois le 14 septembre 2015 au LIGO, un observatoire d'ondes gravitationnelles à interféromètre laser, par les membres d'un groupe international réunissant des milliers de scientifiques de 15 pays. Le signal provenait de la fusion de deux trous noirs de masses de 36 et 29 masses solaires situés à une distance d'environ 1,3 milliard d'années-lumière de la Terre. Les scientifiques ont annoncé la découverte le 11 février 2016.

Cet exploit fut immédiatement mis sur un pied d’égalité avec l’avènement du télescope et annonça l’entrée de l’humanité dans l’ère de l’astronomie des ondes gravitationnelles. Le détecteur avec lequel les ondes ont été captées s'appelle un outil qui permettra « d'écouter » l'Univers directement, malgré les nuages ​​​​de gaz et de poussière.

Nous ne disons pas que le prix Nobel de physique 2017 a été décerné « pour la découverte » des ondes gravitationnelles ; après tout, la découverte elle-même a été faite, comme on dit, au bout de sa plume par Albert Einstein. Nous parlons maintenant de la confirmation expérimentale de l'existence d'ondes gravitationnelles», précise le chef du groupe de Nijni Novgorod des participants à l'expérience LIGO, président de l'Académie des sciences de Russie, Alexandre Sergueïev. - Si nous parlons de l'importance de ce travail, c'est certainement un triomphe de l'humanité. Depuis longtemps, les théoriciens explorent la possibilité de l'émergence d'ondes gravitationnelles : soit à la suite de processus de fusion d'étoiles, soit à la suite d'explosions de supernova... Les possibilités de leur détection ici sur Terre ont certainement été évaluées.

L’une des circonstances les plus importantes sur la voie d’une expérience réussie a été la démonstration du premier laser en 1960. Les scientifiques ont réalisé que le rayonnement laser possède des propriétés importantes afin de l'utiliser pour détecter les ondes gravitationnelles. En 1962, est paru un article de deux scientifiques soviétiques Mikhaïl Herzenstein et Vladislav Pustovoit, qui proposaient ce schéma. Leur article théorique était le précurseur de ce que les Américains firent plus tard. On peut donc à juste titre supposer que la priorité idéologique associée à la capture des ondes gravitationnelles appartient à nos scientifiques. L'académicien Vladislav Ivanovitch Pustovoit, aujourd'hui vivant, mérite certainement de figurer parmi les lauréats du prix Nobel. Eh bien, si nous parlons de ceux qui ont reçu le prix Nobel, je les connais aussi bien. Il s'agit de Barry Barish, une personne très intéressante issue de la physique des accélérateurs et venue au projet (il a été l'un des dirigeants dans la création du Texas Collider). Lorsque le programme des collisionneurs a été fermé dans les années 90, les Américains ont très judicieusement envoyé une équipe de constructeurs de supercollisionneurs pour créer une installation de détection des ondes gravitationnelles. Deux amis scientifiques, Rainer Weiss et Kip Thorne, travaillent depuis longtemps dans le domaine de l'étude des ondes gravitationnelles et en sont les pionniers. Lorsque l'Académie des sciences de Russie, représentée par l'Institut de physique appliquée de Nijni Novgorod, a rejoint la collaboration LIGO en 1997, ce sont ces deux chercheurs qui nous ont apporté un grand soutien amical. A noter qu'outre notre institut, un groupe d'employés de l'Université d'État de Moscou a également participé au projet LIGO. Par conséquent, parmi les co-auteurs de l’ouvrage, il y a bien sûr des scientifiques russes. Même si, malheureusement, cette partie n’a pas été décisive.