Альфред Нобель, изобретатель динамита и автор 355 патентов, в своём завещании от 1895 года написал, что хочет основать Нобелевскую премию и описал правила её вручения. После его смерти в 1896 премию ежегодно вручают с 1901 года, за исключением того периода времени, когда Германия оккупировала Норвегию во время Второй Мировой войны.
В науке прорывы часто происходят большими шагами. Оглядываясь назад, довольно просто определить сотни маленьких шагов, приведших к моментальному открытию, но складывается впечатление, что перевороты происходят одновременно. Это не означает, что людям, сделавшим революционные открытия, всегда воздают по заслугам. Самой престижной научной наградой, без сомнения, считается нобелевская премия, но и она иногда весьма впечатляюще отвергала самых достойных кандидатов. Наш читатель спросил:
Я хотел бы узнать, кого бы вы выбрали на звание наиболее несправедливо отвергнутого кандидата на Нобелевскую премию, человека, который её заслуживал, и с которым нобелевский комитет поступил некрасиво. Лично я бы выбрал Ву Цзяньсюн.
Достойных кандидатов много, поэтому наименьшее, что я могу сделать – перечислить их и осветить их достижения. Не в каком-то определённом порядке я предлагаю вам список из 10 лучших учёных, совершивших невероятные открытия, но так и не получивших заслуженных почестей.
У звёзд класса О, самых горячих из всех, линии поглощения во многих случаях оказываются слабее, поскольку их поверхностные температуры настолько высоки, что большая часть расположенных там атомов обладает слишком большой энергией, чтобы демонстрировать характерные атомные переходы
1) Сесилия Хелена Пейн-Гапошкина, за открытие состава звёзд. Сегодня нам известно, что при разогреве материи её электроны перепрыгивают на более высокие энергетические уровни, и при достаточно высоком уровне энергии материя ионизируется. Мы знаем, что звёзды обладают различными спектральными особенностями и линиями поглощения/испускания, зависящими от цвета звезды. Но в 1925 году Сесилия Пейн-Гапошкина свела все эти явления температуры, цвета и ионизации вместе, чтобы можно было определить состав звёзд на основе силы спектральных линий. Оказалось, что хотя в них есть те же элементы, что встречаются на Земле, гелия в них в тысячи раз больше, а водорода – в миллионы раз. Но, несмотря на все похвалы её докторской диссертации, только её куратору, Генри Норрису Расселу, удалось получить какие-то почести, да и то – только в виде номинации на премию.
Периодическая таблица элементов отсортирована именно так на основе количества свободных и занятых валентных электронов – а это первый фактор в определении их химических свойств. А это, в свою очередь, определяется количеством протонов в ядре – именно так Менделеев вывел классификацию элементов в своей таблице.
2) Дмитрий Иванович Менделеев, за создание периодической таблицы элементов. Первые нобелевские премии были присуждены в 1901 году. Менделеев, открывший способ периодической организации элементов (по количеству валентных электронов, занимающих электронные оболочки), создал первую точную схему предсказания новых элементов. И когда новые элементы открывали, абсолютно все они укладывались в его предсказания. Но, несмотря на номинации в 1905 и 1906 году, Менделееву отказали в премии, на том основании, что, по выражению одного из членов комиссии, его открытие «было слишком старым и слишком хорошо известным». Премия 1906 года досталась Анри Муассану за открытие одного из новых элементов, оказавшегося именно на том месте таблицы, где предсказал Менделеев. Сам Дмитрий Иванович умер в 1907, так и не дождавшись премии [А ещё Д. И. Менделеев — автор фундаментальных исследований по химии, физике, метрологии, метеорологии, экономике, основополагающих трудов по воздухоплаванию, сельскому хозяйству, химической технологии, народному просвещению; к водке, несмотря на фольклор, отношения не имел / прим. перев.].
Чётность, или зеркальная симметрия – одна из трёх фундаментальных симметрий Вселенной, вместе с обращением времени и зарядовым сопряжением. Если частицы крутятся в одном направлении и распадаются по определённой оси, то их отражение в зеркале означает, что они должны крутиться в другом направлении и распадаться по той же оси. Оказалось, что при слабых распадах это не так, и это стало первым признаком того, что у частиц может быть присущее им правое или левое направление, что и открыла Ву Цзяньсюн.
3) Ву Цзяньсюн, за открытие несохранения пространственной чётности в слабых взаимодействиях частиц Вселенной. В 1950-х физики только начинали разбираться в фундаментальных свойствах частиц. Есть ли у крутящихся, распадающихся частиц предпочтительное направление распада? Если бы природа подчинялась зеркальной симметрии, то его не было бы. Но теоретики Ян Чжана и Ли Цзундао решили, что при определённых условиях это не так. Ву решила это проверить, наблюдая за радиоактивным распадом кобальта-60 в присутствии сильного магнитного поля. Когда продукты распада, электроны, продемонстрировали наличие предпочтительного направления, она напрямую продемонстрировала нарушение чётности. Нобелевскую премию 1957 года вручили именно за это открытие – но вручили её Ли и Яну, а Ву позорно проигнорировали.
Ранние лампы накаливания с бумажными нитями, изобретённые Томасом Эдисоном в 1879. На табличке написано «Знаменитые подковообразные бумажно-нитевые лампы Эдисона 1870-го».
4) Джозеф Суон и/или Томас Эдисон, за изобретение лампы накаливания. Несмотря на богатую историю наград (и их отсутствие) за теоретические и экспериментальные достижения, нобелевская премия явно заявляла о возможности включения в список номинантов изобретателей и изобретений, и мало какие изобретения оказали такое большое влияние на общество, как электрический свет, в результате чего появилась современная электросеть и современное общество. Несмотря на широкое применение его изобретения и на то, что Эдисон жил вплоть до 1930-х, премия так и не была вручена за, пожалуй, величайший символ научного вдохновения в современной истории [стоит отметить, что история изобретения лампы накаливания слишком богатая и долгая, чтобы можно было выделить кого-то одного из изобретателей / прим. перев.].
Расширенная кривая вращения М33, галактики Треугольника. Кривые вращения спиральных галактик ввели в современную астрофизику концепцию тёмной материи.
5) Вера Рубин и Кен Форд, за открытие тёмной материи в галактиках. Из чего состоит Вселенная? Если бы вы задали этот вопрос 50 лет назад, люди указали бы на атомы и субатомные частицы в качестве ответа. Они, конечно же, должны были отвечать за всё гравитационное взаимодействие во Вселенной, и даже галактические скопления Фрица Цвикки, вероятно, содержат газ, пыль и плазму, которые и восполняют недостающую массу. Но объяснить вращение отдельных галактик с помощью этих частиц уже не получалось. Тщательный анализ вращения галактик Рубин и Форда продемонстрировал, что в них присутствует больше гравитации, чем можно объяснить имеющейся нормальной материей – это и породило проблему тёмной материи. Сейчас считается общепринятым, что тёмная материя является основной составляющей нашей Вселенной, но Рубин умерла в 2016 году, более 45 лет прождав нобелевскую премию, которую ей так и не вручили.
Разрез демонстрирует различные участки поверхности и внутренних слоёв Солнца, включая и ядро, в котором происходит ядерный синтез. Со временем регион сжигания гелия в ядре расширяется и увеличивает энергетический выход Солнца
6) Фред Хойл, за теоретическую работу, предсказавшую, что звёздный нуклеосинтез является источником тяжёлых элементов. Откуда во Вселенной берутся тяжёлые элементы? Георгий Антонович Гамов считал, что Большой взрыв стал ядерной печкой, в которой могли появиться все элементы, но Хойл обратился к иному источнику: к самим звёздам. Посредством тщательных и сложных подсчётов по ядерной физике, он определил несколько процессов, посредством которых в недрах звёзд могли появиться все элементы, от углерода и выше. Он даже определил механизм первого важного этапа: что три ядра гелия-4 могут в результате резонансной реакции превратиться в углерод-12, каковое предсказание было подтверждено Уильямом Фаулером в его лаборатории много лет спустя. И хотя Фаулеру присудили нобелевку в 1983, Хойла проигнорировали – и это одно из величайших упущений в истории нобелевской премии.
В 1967 Джоселин Белл Бернелл открыла первый пульсар: яркий и периодический источник радиоволн, который мы знаем теперь, как быстро вращающуюся нейтронную звезду.
7) Джоселин Белл Бернелл, за её открытие первого пульсара. Возникновение пульсаров из сверхновых было предсказано ещё в 1933 году, а нобелевскую премию за них дали в 1974-м Мартину Райлу и Энтони Хьюишу. Однако на самом деле студентка Хьюиша, Джоселин Белл, впервые открыла пульсар и определила важность его интересного сигнала. Фред Гойл и Томас Голд, проведшие итоговую работу и подтвердившие, что Белл действительно открыла вращающуюся и пульсирующую нейтронную звезду, утверждали, что её необходимо было включить в номинанты на премию. Несмотря на её скромность и заявление: «Я считаю, что авторитет нобелевской премии был бы подорван, если бы они награждали студентов, за исключением каких-то чрезвычайных случаев – а я не думаю, что это такой случай», я бы сказал, что это был единственный момент, в котором она ошибалась. Её работа была чрезвычайной, а её исключение из списка номинантов – ошибкой.
Цепная реакция урана-235, приводящая как ко взрыву ядерной бомбы, так и к выработке энергии в ядерном реакторе
8) Лиза Мейтнер, за её открытие ядерного деления. Мейтнер всю жизнь работала бок о бок с Отто Ганом, несправедливо получившим в одиночку нобелевку по химии за открытие ядерного деления в 1944 году. Вероятно, вклад Мейтнер был даже более важным, чем у Гана, поскольку именно она, а не Ган, разделила атом. Кроме того, ей приходилось выносить несправедливую обстановку, когда она, еврейка, работала в нацистской Германии в 1930-х годах, несмотря на все её жалобы Гану, Гейзенбергу и другим. Сбежав из Германии в 1938-м, Мейтнер продолжала переписываться с Ганном, направляя и подсказывая ему важные шаги по созданию ядерного деления. Ган, однако, не стал указывать её соавтором, несмотря на её бесценный вклад. И хотя Нильс Бор выдвинул на получение премии Мейтнер вместе с Ганом, наградили ею его одного. Когда Мейтнер умерла, на её надгробии написали просто: «Лиза Мейтнер, физик, никогда не терявший человечности».
Энергетические уровни электрона в конфигурации нейтрального атома кислорода с наименьшей возможной энергией. Поскольку электроны – это фермионы, а не бозоны, они не могут все существовать в основном состоянии (1s), при сколь угодно низких температурах. А бозоны могут занимать самый низкий уровень, поскольку их свойства не подчиняются принципу запрета.
9) Шатьендранат Бозе, за открытие и описание бозонов, включая их статистические свойства. Если вы попробуете сжать атомы вместе, вы наткнётесь на ограничение того, как близко они могут сойтись, благодаря принципу запрета Паули, из-за которого две частицы не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии. Но это правило применимо только к фермионам, частицам с полуцелым спином. А ещё есть бозоны, не подчиняющиеся этому принципу, и их открыл Бозе. Он сделал множество вкладов в физику, достойных нобелевской премии, включая его описание статистики бозонов (сейчас известное, как статистика Бозе — Эйнштейна), и работы, построенные на его наследии, например, конденсаты Бозе-Эйнштейна. Как писал Джайант Нарликар:
Работа Бозе по статистике частиц (ок. 1922), прояснившая поведение фотонов (частиц света) и открывшая путь новым идеям по статистике микросистем, подчиняющихся правилам квантовой теории, стала одним из десяти величайших достижений XX века в индийской науке, и может считаться достойной нобелевской премии.
И хотя множество нобелевский премий было выдано за работу с основанными на бозонах системами, самая новая – в 2001 году, Бозе остаётся одним из величайших учёных, так и не получивших свою премию за достойную работу.
Схематическая модель полиовируса из работы 2000 года «Взаимодействие рецепторов полиовируса с поливирусом».
10) Джонас Солк, за разработку вакцин от полиомиелита. Сегодня нам это кажется непривычным, но полиомиелит был заболеванием, парализовывавшим от 13000 до 20000 человек в год, до тех пор, пока Солк не разработал вакцину, практически уничтожившую заболевание. Солк гениально совместил несколько новых открытий для применения их к созданию вакцины, и был номинирован на премию в 1955 и 1956 годах. Однако член нобелевского комитета доктор Свен Гард заявил следующее:
Солк при разработке своих методов не привнёс ничего принципиально нового, а лишь воспользовался открытиями других, поэтому публикации Солка по вакцине от полиомиелита нельзя считать достойными премии.
Очевидно, критерии выдачи премии зависят от необъективных прихотей членов комитета. Солк, наследием которого стал его биологический институт, взрастил пятерых кандидатов и призёров нобелевской премии по физиологии и медицине, но его смерть в 1995-м гарантирует, что сам он её уже не получит.
Лицевая сторона нобелевской медали по физиологии или медицине, присуждённая в 1950-м исследователям из клиники Майо в Рочестере.
Есть много других учёных, достойных нобелевской премии, например, Розалинд Франклин, Дэвид Уилкинсон, Рональд Древер, но они умерли до того, как за сделанные ими открытия успели вручить премию. По правилам, возможно, и поздно награждать этих невероятных учёных нобелевкой, но никогда не поздно признать их удивительный вклад в наши знания о Вселенной. Давайте же вспомним наиболее заслуженных учёных, их выдающиеся работы, и то, как их открытия помогли человечеству сделать величайшие шаги.
Автор: Вячеслав Голованов
