Tirsdag 7. oktober deles Nobelprisen i fysikk for 2014 ut. Mange er verdige, men bare en, to eller tre utvalgte forskere kan få den. I 2013 hedret komiteen Higgs-bosonets fedre. Blir det noe mer anvendt i år? Eller noe kosmologisk? Og kunne vi kanskje, for bare tredje gang i historien, få en kvinnelig prisvinner?

Viktig med spekulasjoner

Nobelprisen i fysikk spenner vidt. Den skal hedre revolusjonerende nyvinninger innen både grunnleggende, teoretisk fysikk og praktiske anvendelser. Siden det ikke finnes noen egen pris for astrofysikk, gis fysikkprisen også jevnlig til oppdagelser som har med forståelsen vår av universet å gjøre.
Det sier seg selv at det er flere verdige kandidater der ute enn de som faktisk får prisen.

Reglene sier dessuten at prisen kan deles mellom høyst tre, nålevende forskere hvert år. Store forskersamarbeid, som de enorme gruppene bak eksperimentene på CERN, eller moderne satelitter og teleskop, kan derfor bare hedres hvis komiteen klarer å plukke ut et sett med representanter.

Derfor er spekulasjonene i forkant av prisutdelingen spennende. På blogger seo bedrifter og i vitenmagasiner verden over trekkes mulige vinnere frem. De spennende feltene de representerer får litt ekstra oppmerksomhet – og folk utenfor fysikkens indre sirkler kan bli klar over forskning de ellers aldri ville snublet over.

Det sier seg selv at det er flere verdige kandidater der ute enn de som faktisk får prisen.

Reglene sier dessuten at prisen kan deles mellom høyst tre, nålevende forskere hvert år. Store forskersamarbeid, som de enorme gruppene bak eksperimentene på CERN, eller moderne satelitter og teleskop, kan derfor bare hedres hvis komiteen klarer å plukke ut et sett med representanter.

Derfor er spekulasjonene i forkant av prisutdelingen spennende. På blogger og i vitenmagasiner verden over trekkes mulige vinnere frem. De spennende feltene de representerer får litt ekstra oppmerksomhet – og folk utenfor fysikkens indre sirkler kan bli klar over forskning de ellers aldri ville snublet over.

Thomson-Reuters statistiske stalltips

Så, hvem får Nobelprisen i fysikk i 2014? De senere årene har Nobelkomiteen delt utelingene omtrent likt mellom teoretiske og anvendte temaer. I 2013 gikk prisen til Francois Englert og Peter Higgs, for teoriene som lå til grunn for CERNs oppdagelse av Higgs-bosonet i 2012. Dette må kunne sies å være teoretisk. Mer anvendte temaer burde derfor ha en god sjanse i år – men dette er på ingen måte noen regel.

Hvert år gjør Thomson-Reuters en analyse av hvilken forskning som har blitt mye sitert de senere årene. Dette antyder at resultatene er mye brukt, eller i det minste mye diskutert – signaler Nobel-komitten også fanger opp. Thomson-Reuters har hatt godt hell med denne typen forutsigelser tidligere.

For 2014 har de disse stalltipsene:

• Pediong Yang, “for his contribution to nanowire photonics, including the creation of the first nanowire laser»
• Yoshinori Tokura, Ramamoorty Ramesh og James F. Scott, “for their research on ferroelectric memory devices (Scott) and new multiferroic materials (Tokura and Ramamoorty)»
• Charles L. Kane, Laurens W. Molenkamp og Shoucheng Zhang, “for theoretical and experimental research on the quantum hall effect and topological insulators»

Alle tre tipsene er innen mer eller mindre praktiske anvendelser av grunnleggende fysikk:

“Nanowire photonics” handler om å bruke veldig små mengder lys på praktiske måter, blant annet innen nanoteknologi, mikroelektronikk, solceller og så videre. De er rett og slett et av de mange grunnlagene for teknologisk utvikling i dag. Høyst verdig en Nobelpris.

“Multiferroics” er en klasse stoff som har mer enn en type magnetisme – veldig nyttig innen for eksempel prosessordesign og å lage små, effektive lagringsbrikker. Dette er også en opplagt kandidat for en Nobel.

“The quantum hall effect and topological insulators” er en blanding av en nyvinning innen grunnleggende kvantefysikk, og et teknologisk design som i dag er i ferd med å gi spennende resultater. Senest 2. oktober 2014 publiserte Science en artikkel om en spennende ny type kvasipartikkel – et såkalt Majorana-fermion – som skapte blest verden over. Teknologien bak denne oppdagelsen er nettopp en «topologisk isolator”, som Thomoson-Reuters her foreslår som en Nobelpris-kandidat. (NB: Les pressemeldingen om Majorana-fermionet med en klype salt for hånden. Selve resutatet er bunnsolid, men spekulasjonene om antimaterie, mørk materie og sammenligningen med Higgs-bosonet drar ting litt langt.)

Kvanter og nøytrinoer og sånn

Samtidig er det jo ikke sikkert at Nobelkomiteen velger vinnere med praktisk nytteverdi i år. Det finnes flere grener av fysikken der det er generell enighet om at det før eller siden bør komme en pris.

Nøytrino-oscillasjoner er et ofte nevnt eksempel fra partiklenes verden. Blant de små elementærpartiklene som bygger opp naturen finnes noen spøkelsesaktige små noen, kalt nøytrinoer. Inntil nylig trodde vi at disse var uten masse. I 1998 oppdaget imidlertid eksperimentet Super-Kameiokande i Japan at nøytrinoer kan “oscillere” – d.v.s. bytte mellom hvilken av tre typene som finnes de vil være. Dette er bare mulig hvis de har en masse. Senere har andre laboratorier bekreftet oppdagelsen, og nøytrinoforskning er i dag en av de mest aktive grenene av partikkelfysikken. Kan dette være verdt en Nobelpris? Absolutt.

Kvanteteleportasjon er en annen het kandidat. I dag teleporteres små partikler – eller ihvertfall informasjonen om dem – rundt i  laboratorier verden over. Forskere ved IBM, deriblant Charles H. Bennett, var banebrytende her. De har blitt nevnt som kandidater i mange år nå.

Enda litt dypere enn kvanteteleportasjonen ligger konseptet sammenfiltrede fotoner. I kvantenes verden kan et eksperiment i Oslo påvirke et annet i New York, uten at det går tid eller sendes noen beskjed imellom – ihvertfall i prinsippet, hvis eksperimentet er satt opp riktig. Albert Einstein og Niehls Bohr kranglet om dette allerede på 1930-tallet, men at det er mulig ble først vist på 1980-tallet av Alain Aspect. Han, og kanskje senere pionerer som Anton Zeilinger, bør før eller siden få en Nobel.

Mørk materie – og en kvinnelig vinner?

Kjønnsbalansen i fysikk er begredelig – og innen Nobelpriser er den enda værre. Kun to kvinner – Marie Curie (1903) og Maria Goeppert-Mayer (1963) – har fått den til dags dato. Rett nok er antall kvinnelige fysikere som leverer toppresultater i dag enormt, men Nobelprisene har et langt etterslep tilbake til tiden da mannsdominansen var så og si absolutt.

Kanskje 2014 er året antall kvinnelige prisvinnere øker med 50%? En opplagt kandidat er Vera Rubin, for hennes arbeid med mørk materie. Vi vet i dag at mørk materie finnes, ut fra observasjoner av galakser, gravitasjonslinser, den kosmiske bakgrunnsstrålingen og så videre. De første, indirekte bevisene kom imidlertid fra Vera Rubins detaljerte observasjoner av hvor raskt stjerner i fjerne galakser roterer rundt galaksekjernene. Før eller siden bør hun få prisen – og hun er alt i 80-årene. Det vil glede mange om hun får anerkjennelsen i 2014.

Nobelkomiteens veier er alltid uransakelige. I 2013 hadde alle gjettet prisen på forhånd, men det var et unntaksår. Hvem som blir hedret i 2014 er så og si umulig å forutsi – og oddsene for at det blir noen av dem som er nevnt over er små. (Har du bedre kandidater enn mine? Gi lyd i kommentarfeltet!) Annonseringen kommer tirsdag 7. oktober, ca.  kl 11.45. Følg med – uansett hva det blir, så vil det være spenende fysikk som enhver dannet person bør vite noe om.

Oppdatering: Her er en annen blog med spekulasjoner. Takk til Susanne Viefers for tips.

Kilder:

• http://sciencewatch.com/nobel/2014-predictions/physics-laureates
• http://blogs.scientificamerican.com/cocktail-party-physics/2014/10/03/nobel-crystal-ball-predictions-for-2014-prize-in-physics/
• http://news.discovery.com/space/always-a-bridesmaid-vera-rubin-and-the-nobel-prize.htm
• http://en.wikipedia.org/wiki/Nanophotonics
• http://en.wikipedia.org/wiki/Multiferroics
• http://www.techtimes.com/articles/4143/20140309/multiferroic-technology-may-one-day-make-computer-chips-1000-times-more-power-efficient.htm
• http://phys.org/news/2014-10-majorana-fermion-physicists-elusive-particle.html