올해 노벨 물리학상은 기후 현상 등 복잡계를 이해하는 데 기여한 과학자들에게 돌아갔다.
스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 5일(현지 시각) “2021년 노벨 물리학상 수상자로 슈쿠로 마나베(90) 미국 프린스턴대 수석 기상학자, 클라우스 하셀만(90) 독일 막스플랑크 기상연구소 교수, 조르지오 파리시(73) 이탈리아 사피엔자대 교수를 선정했다”고 밝혔다. 노벨위원회는 “올해 수상자들의 연구는 복잡한 물리 시스템의 특성과 진화에 통찰력을 얻는 데 기여했다”고 평가했다.
복잡계는 수많은 구성요소들이 있고 우연에 좌우되는 체계를 말한다. 복잡계는 날씨처럼 작은 변화가 나중에 엄청난 차이를 가져올 수 있다. 복잡계를 말할 때 흔히 인용되는 ‘나비효과’는 중국 베이징의 한 마리 나비의 날갯짓이 지구 반대편 미국 플로리다에 허리케인을 발생시킬 수 있다는 말이다.
마나베와 하셀만 교수는 복잡한 기후를 정량화해 지구 온난화를 예측한 공로를 인정받았다. 물리학에서 대표적인 복잡계는 지구의 기후다. 마나베는 1960년대 대기 중 이산화탄소의 증가가 지구의 온도 상승으로 이어지는 것을 규명했다. 그의 연구는 현재의 기후 모델 개발에 토대가 됐다. 10년 뒤 하셀만 교수는 해양학을 접목해 신뢰성 있는 기후 모델을 만들었다. 그가 개발한 모델은 온도 상승이 인간이 배출한 이산화탄소 배출 때문임을 증명하는 데 사용됐다. 두 학자 모두 1960~70년대 관측 자료도 부족한 시절 수학적인 모델로 미래의 기후변화를 예측하는 데 큰 역할을 했다.
파리시 교수는 1980년대 무질서한 복잡한 재료에서 숨겨진 패턴을 발견했다. 그의 발견은 복잡계 이론 발전에 기여했다. 물리학뿐만 아니라 수학, 생물학, 신경과학, 기계학습과 등 다른 영역에서도 무질서한 현상의 이해와 설명을 가능케 했다.
상금은 1000만스웨덴크로나(약 13억5000만원)로, 절반은 파리시 교수, 나머지는 두 수상자가 나눠 갖는다. 올해도 작년처럼 코로나 영향으로 12월 스웨덴 스톡홀름에서 개최되던 시상식이 열리지 않고, 온라인으로 이뤄질 예정이다.