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Prix Nobel de physique 2021 : avancées révolutionnaires sur les systèmes complexes et les modèles climatiques

Cent ans après Albert Einstein, Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann et Giorgio Parisi reçoivent le prix Nobel de physique 2021. L'Académie royale des sciences de Suède a récompensé ce trio pour ses « contributions révolutionnaires à notre compréhension des propriétés et de l'évolution des systèmes physiques complexes », comme le climat.

Image, de gauche à droite : Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann et Giorgio Parisi. Crédit : Nobel. Niklas Elmehed © Nobel Media.

La moitié de la dotation de 10 millions de couronnes suédoises (environ 1 million d'euros) est attribuée à l'Italien Giorgio Parisi (né en 1948). Le jury salue sa « découverte de l'interaction entre le désordre et les fluctuations à l'échelle atomique à planétaire ». Physicien théoricien à l'université La Sapienza de Rome, âgé de 73 ans, il a révélé des motifs cachés dans des matériaux désordonnés et complexes.

Les systèmes complexes paraissent chaotiques et imprévisibles. Parisi a développé des méthodes innovantes pour les décrire, identifiant des règles sous-jacentes aux mouvements aléatoires dans les gaz et liquides. Cela permet de prédire leur évolution à long terme et de mieux les maîtriser.

Ses travaux transcendent la physique, s'appliquant aux mathématiques, biologie, neurosciences, apprentissage automatique et climatologie.

Comprendre le désordre apparent comme fil conducteur

Ces avancées relient Parisi aux deux autres lauréats, qui se partageront le reste de la dotation. Syukuro Manabe (né en 1931), météorologue et climatologue japonais installé à Princeton (États-Unis), et Klaus Hasselmann (né en 1931), Allemand, ont révolutionné la modélisation physique du climat terrestre, quantifiant sa variabilité et prédisant fiablement le changement climatique.

Le climat, système complexe à grande échelle comme ceux étudiés par Parisi, bénéficie de leurs bases scientifiques solides. Ils ont permis une transition d'approches qualitatives vers des modèles quantitatifs, avec des prévisions à long terme.

« Il s'agit de s'assurer que les modèles climatiques sont solidement fondés »

Manabe, qui fête ses 92 ans, a démontré dès les années 1960 le lien entre CO2 atmosphérique et réchauffement terrestre, pionnier des modèles intégrant bilan radiatif et flux d'air.

Hasselmann, bientôt 90 ans, physicien au Max-Planck-Institut de météorologie à Hambourg, a lié temps et climat dans les années 1970, montrant que fluctuations chaotiques permettent des prévisions climatiques stables.

Signification

Ensemble, Manabe et Hasselmann ont fondé notre connaissance du climat et de l'impact humain, selon le jury.

Ce Nobel récompense l'ordre dans le chaos, essentiel pour des décisions sociétales sur le climat.

Le physicien suédois, président du comité Nobel, insiste : « C'est un prix scientifique, ancré en physique fondamentale. »

Parisi alerte toutefois : « Il est urgent d'agir fermement contre le réchauffement. »

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