KAKAV JE SVEMIR?

(Nobel 2019) Nobelova nagrada za fiziku u 2019. dodeljena je trojici kosmologa čija su otkrića otvorila nove perspektive u sagledavanje našeg mesta u Univerzumu. Naime, prestižnu nagradu su ove godine podelili Džejms Pibls sa Univerziteta Prinston “za teorijska saznanja u kosmologiji” i Majkl Major i Didije Kvelo sa Univerziteta u Ženevi “za otkriće egzoplanete oko zvezde slične Suncu”. Pibls je osvojio polovinu nagrade, a Major i Kvelo dele drugu polovinu.

Nagrada koja se dodeljuje od 1901. po posmrtnoj želji švedskog naučnika i izumitelja Alfreda Nobela u pet disciplina koje doprinose napretku čovečanstva danas je jedno od najprestižnijih priznanja koje se može dobiti. Za samu fiziku (i njoj srodne nauke) ova nagrada ima značaj koji prevazilazi konkretne doprinose 112 dosadašnjih laureauta u oblasti fizike.

Naime, u egzaktnoj i pomalo pretencioznoj disciplini koja počiva na dubokoj, a ponekad i neuzvraćenoj ljubavi između teorije i eksperimenta, gde čitave oblasti mogu završiti u slepoj ulici, Nobelova nagrada koja se dodeljuje samo “potvrđenim teorijama” neka je vrsta putokaza na putu njenoj razvoja. Zato se ponekad i kaže da se Nobel za fiziku ne dodeljuje pojedincima, nego disciplinama unutar fizike, pa nije redak slučaj da je fizičari iz “nagrađene oblasti” masovno proslavljaju.

Kako je drugog dana Nobelove nedelje saopštila Švedska kraljevska akademija nauka, ovogodišnja Nobelova nagrada za fiziku dodeljena je zapravo dvema disciplinama – bazičnoj kosmologiji, za prodore u razumevanju strukture i istorije svemira i na drugoj strani, konkretnom otkriću jedne planete izvan Sunčevog sistema i to oko zvezde koja je nalik našem Suncu. Mada je jednoj obuhvat najšriri mogući – priroda vasione, a drugoj sasvim konkretan – otkriće jedne planete, pionirski doprinosi ovogodišnjih laureata imaju jednak učinak – ukazuju na to kakav je svemir, nelokalan, raznolik i naravno – uzbudljiv.

Džim Pibls (1935) važi za jednog od vodećih kosmologa današnjice, a takav imidž ima već gotovo pola veka. Ovaj profesor Univerziteta Prinston, na kom je proveo čitavu karijeru, bavio se tamnom materijom, dao je veliki doprinos istraživanju kosmičkog mikrotalasnog pozadinskog zračenja, izučavao je primordijalnu nukleosintezu (dešavanjima u prvim trenucima nakon Velikog praska), a sedamdesetih godina 20. veka bio je jedan od najaktivnijih istraživača koji su se bavili teorijom formiranja kosmičkih struktura.

Pibls, se, naime, bavio gotovo svim najznačajnijim kosmološkim pitanjima. Kada je 2006. godine najavljeno da je dobio uglednu Šov (Shaw) nagradu, ona je upravo tako i obrazložena: “Pibls je postavio temelje za gotovo sva moderna istraživanja u kosmologiji, kako za teorijska istraživanja, tako i za osmatranja, transformišući ovu nekad visokospekulativnu oblast u preciznu nauku”.

Majkl Major (1942) je švajcarski astrofizičar sa Univerziteta u Ženevi koji se penzionisao pre 12 godina, ali je ostao izuzetno aktivan u Ženevskoj opservatoriji. On je 1995. godine otkrio prvu egzoplanetu – to je bio 51 Pegaz b, planeta koja orbitira oko suncolike zvezde 51 Pegaz, u istoimenom sazvežđu Pegaz, oko 50 svetlosnih godina od nas. Didije Kvelo (1966) je u to vreme radio zajedno sa Majorom. Primenio je takozvanu dopler spektroskopiju i otkrio da 51 Pegazi b obiđe krug oko svoje zvezde za 4,2 dana.

Pre četvrt veka, to je bilo neshvatljivo veliko dostignuće. Naime, umesto teleskopa moćne rezolucije i metoda tranzita (koji će se pokazati neverovatno plodotvornim), Major i Kvelo su za otrkivanje planeta koristili domišljatu, gotovo meditativnu ideju u najboljoj tradiciji fizike. Koncept počiva na analogiji sa hodanjem veslača unutar čamca (dok se veslač kreće čamac uzmiče na suprotnu stranu), odnosno na ideji da ako planeta kruži oko neke zvezde, sama zvezda zbog njenog gravitacionog efekta mora da uzmiče.

Na drugoj strani, kad se tela koja zrače pokreću na neku stranu, uzmicala ili ne, dolazi do Doplerovog efekta što je fenomen koji se ustaljeno (mada ne baš najsrećnije) poredi sa promenom frekvencije zvuka kod sirene vatrogasnih kola koja se odmiču. Tako i uzmicanje zvezde zbog prisustva planete dovodi do promena u njenom spektru, pa su zato Major i Kvelo zračenje ove zvezde na Opservatorji Haute Provence podvrgli spekroskopskoj analizi i zapazili traženi Doplerov efekat koji je potvrdio postojanje (i osobine) planete 51 Pegaz b.

Živimo u vremenu kad su svemirski teleskopi (kakav je bio Kepler) na potpuno drugom principu otkrili na hiljade novih egzoplaneta, a kosmološke hipoteze se rađaju svake nedelje, no, doprinosi ovogodišnjih laureta su bili ne samo pionirski poduhvati koji su utabali puteve novim generacijama istraživača, nego su omogućili da se mnogo veći broj ljudi (ili čak, svi ljudi) pomere korak bliže odgovoru na pitanje: Kakav je svemir?

M.Đ./S.B.

—–

Ilustracija: NASA/JPL-Caltech