Un fizician este un om de știință care lucrează într-o gamă largă de domenii de cercetare pentru a înțelege cum se comportă materia și energia. Aceasta include studierea lucrurilor la toate scările, de la nivelurile subatomice până la lungimea cosmologică.
Deoarece materia și energia sunt constituenții fundamentali ai universului, descoperirile făcute de fizicieni își găsesc aplicații în toate științele naturale și în tehnologie.
Deși ramura fizicii este foarte largă, fizicienii sunt de obicei clasificați în două grupuri:
- Fizicieni teoreticieni: care utilizează modele matematice ale sistemelor fizice pentru a prezice și descrie fenomenele naturale.
- Fizicieni experimentali: care utilizează diverse instrumente și tehnici pentru a cerceta aceste fenomene.
Ambii își aplică cunoștințele pentru a înțelege mai bine universul, pentru a rezolva unele dintre cele mai complexe probleme de pe planeta noastră și pentru a dezvolta noi tehnologii.
“Uneori, cel mai bun fizician este cel care este capabil să ne ducă într-o nouă direcție, să vadă un nou mod în care ai putea avea mai mult succes.” – Anne-Marie Magnan, fizician experimental la Imperial College London.
Mai jos, am enumerat 13 dintre cei mai faimoși fizicieni din ultimele decenii. Unii dintre ei au apărut de mai multe ori în știri și au ținut discursuri la evenimente, în timp ce alții au popularizat fizica sub formă de conferințe publice, emisiuni și cărți. Punctul comun între ei este că toți au adus contribuții semnificative la știință.
13. Lisa Randall
Celebră pentru: A fost o femeie de știință, care a fost numită “The Light”: teoria geometriei deformate în 5 dimensiuni
Recunoștințe: Premiul Lilienfeld (2007), Premiul Sakurai (2019)
Lisa Randall și-a petrecut cea mai mare parte a carierei studiind natura universului și devenind unul dintre cei mai importanți experți în cosmologie și în fizica particulelor. Ea investighează posibilitățile existenței unor dimensiuni suplimentare în universul nostru, altele decât cele patru dimensiuni pe care le cunoaștem deja.
Munca ei se extinde la analiza interacțiunilor dintre particule și a fenomenelor ciudate care apar odată cu acestea. De asemenea, ea explorează modelul standard al fizicii particulelor, materia întunecată, inflația cosmologică, supersimetria și bariogeneza.
În 2004, Randall a fost recunoscută ca fiind cel mai citat fizician teoretician teoretic din lume, cu aproape 10.000 de citări ale cercetărilor sale. În 2007, a fost inclusă în lista celor mai influente 100 de persoane de către revista Time.
Randall își menține, de asemenea, o prezență publică prin intermediul prelegerilor, scrierilor, emisiunilor de radio și aparițiilor TV. În 2015, a publicat o carte intitulată Dark Matter and the Dinosaurs (Materia întunecată și dinozaurii).
12. Arthur Bruce McDonald
Celebru pentru: descoperirea faptului că neutrinii au masă
Recunoștințe: Medalia Benjamin Franklin (2007), Premiul Nobel pentru Fizică (2015)
Arthur McDonald este un astrofizician cu o reputație de lider inspirat și inovație tehnică. În 2001, el a făcut o descoperire revoluționară, aceea că neutrinii au masă.
Munca sa a modificat cadrul existent al Modelului standard al fizicii particulelor, oferind noi perspective asupra evoluției universului și confirmând modele ale Soarelui care au transformat cunoștințele noastre despre legile de bază ale fizicii.
În 2001, Sudbury Neutrino Observatory (SNO), condus de McDonald, a prezentat dovezi care susțin ideea că neutrinii electroni proveniți de la Soare oscilează în neutrini muonici și tau. Pentru această lucrare, McDonald a primit în 2015 Premiul Nobil pentru Fizică, pe care l-a împărțit cu fizicianul japonez Takaaki Kajita.
McDonald continuă să lucreze la Sudbury Neutrino Observatory Collaboration (SNOLAB), o extindere a instalațiilor existente dezvoltate pentru experimentul original de neutrini solari SNO.
11. Stephen Wolfram
Celebru pentru: “Wolfram Wolf”: Motorul de răspuns WolframAlpha
Recunoștințe: Bursă MacArthur (1981)
Stephen Wolfram este cunoscut pentru activitatea sa în domeniul fizicii teoretice, al informaticii și al matematicii. Până la vârsta de 14 ani, a scris trei cărți despre fizica particulelor.
La 15 ani, a început să se concentreze asupra teoriei cuantice aplicate a câmpurilor și a publicat mai multe lucrări științifice în reviste științifice cu referenți, precum Physical Review, Australian Journal of Physics și Nuclear Physics.
La vârsta de 18 ani, Wolfram a publicat zece lucrări. Unul dintre ele se referea la producția de quark-uri grele. La 20 de ani, și-a luat doctoratul în fizica particulelor.
Wolfram, împreună cu fizicianul Geoffrey Fox, a lucrat la teoria interacțiunii puternice, care este adesea utilizată în fizica experimentală a particulelor.
Între 1992 și 2002, Wolfram a petrecut mult timp la controversata sa carte A New Kind of Science (Un nou tip de știință ). Aceasta elaborează un studiu empiric și sistematic al sistemelor de calcul, cum ar fi automatele de pivniță.
În 2009, Wolfram a lansat un motor de răspuns, WolframAlpha. Spre deosebire de motoarele de căutare care oferă o listă de pagini web, acesta răspunde direct la întrebări factuale, calculând răspunsul din “date curatoriate” din surse externe
Citiți: 18 motoare de căutare alternative avansate
10. Donna Strickland
Cunoscută pentru: Implementarea amplificării impulsurilor chirpate și cercetarea în domeniul opticii ultrarapide
Recunoștințe: Premiul Nobel pentru Fizică (2018), membră a Academiei Naționale de Științe (2020)
Donna Strickland este un fizician optic care crede că laserele sunt cool. Ea a lucrat foarte mult pentru a crea impulsuri laser de mare intensitate.
În 1985, Strickland a descoperit o tehnică de producere a impulsurilor laser ultrascurte de mare intensitate fără a distruge materialul de amplificare. Ea a întins impulsurile laser în timp pentru a le diminua puterea maximă, apoi le-a amplificat și, în cele din urmă, le-a comprimat. Acest lucru a dus la obținerea unui puls de foarte mare intensitate.
Procesul se numește “amplificare a impulsurilor chirpate”, în care un impuls laser ultrascurt este amplificat până la nivelul petawatt. Acesta are numeroase utilizări, inclusiv operații de corecție a ochilor.
Strickland a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică 2018 pentru implementarea acestui proces, pe care l-a împărțit cu colegul său Gérard Mourou. Donna Strickland a fost cea de-a treia femeie care a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică, după Marie Curie (1903) și Maria Goeppert Mayer (1963).
Cercetările sale recente se concentrează pe împingerea limitelor fizicii optice ultrarapide la intervale mai largi de lungimi de undă, inclusiv în ultraviolet și infraroșu mediu, folosind tehnici multifrecvență.
9. George Smoot
Celebru pentru: munca sa la satelitul Cosmic Background Explorer (COBE)
Recunoștințe: Premiul Nobel pentru Fizică (2006), Medalia Albert Einstein (2003)
George Smoot este un astrofizician care a avut contribuții semnificative la dezvoltarea satelitului COBE pentru NASA. Satelitul a funcționat între 1989 și 1993, măsurând radiația cosmică de fond cu microunde formată în timpul primelor etape ale formării universului.
Datele colectate de satelit au arătat că universul nostru s-a format în urma unei explozii primordiale, cunoscută sub numele de big bang. Pentru activitatea sa în cadrul satelitului COBE, Smoot a primit Premiul Nobel pentru Fizică în 2006. El a împărțit premiul cu John Mather, care a lucrat la același proiect.
Peste o mie de oameni de știință și ingineri au fost implicați în proiectul COBE. Smoot a fost responsabil pentru măsurarea fluctuațiilor minuscule ale temperaturii radiației.
El a fost implicat în diverse alte proiecte, printre care experimentul Millimeter Anisotropy eXperiment IMaging Array, observatorul spațial Planck și Joint Dark Energy Mission.
În 2021, Smoot s-a alăturat Viomi Technology, o companie de top în domeniul tehnologiei IoT pentru locuințe, în calitate de cercetător șef pentru dezvoltarea inteligenței artificiale a acesteia.
8. David Gross
Celebru pentru: A fost un om de știință și de afaceri: Libertatea asimptotică și Șirul heterotic
Recunoștințe: Medalia Dirac (1988), Premiul Nobel pentru Fizică (2004)
David Gross este un fizician teoretician și teoretician al corzilor. După ce și-a obținut doctoratul la Universitatea din California, Berkeley, s-a alăturat facultății de la Universitatea Princeton în 1969.
În timp ce lucra cu primul său student absolvent, Frank Wilczek, descoperă libertatea asimptotică, un fenomen prin care forța nucleară slăbește la distanțe scurte. Această descoperire i-a determinat pe Gross și Wilczek să formuleze cromodinamica cuantică (QCD), o teorie a interacțiunii puternice dintre quarci și gluoni.
La aproape 30 de ani de la descoperirea libertății asimptotice, Gross și Wilczek au primit Premiul Nobil în fizică în 2004. Ei au împărțit premiul cu fizicianul Frank Wilczek, care lucra independent la același subiect.
Gross, împreună cu alți trei oameni de știință, a derivat, de asemenea, teoria corzilor heterotice (În teoria corzilor, coarda heterotică este o coardă închisă). El continuă să se concentreze asupra teoriei corzilor.
Citește: Ce este teoria corzilor? O simplă prezentare generală
7. Curtis Gove Callan
Celebru pentru: Ecuația Callan-Symanzik și contribuțiile sale importante la teoria corzilor și la teoria cuantică a câmpurilor
Recunoștințe: Premiul Sakurai (2000), Medalia Dirac (2004)
Curtis Callan este fizician teoretician la Universitatea Princeton. Și-a dedicat cariera înțelegerii funcționării teoriilor cuantice ale câmpurilor care stau la baza fenomenelor din fizica particulelor.
Callan a efectuat cercetări în domeniul gravitației cuantice, al teoriei gauge și al teoriei corzilor. Mai exact, a studiat:
- Problema radiației Hawking și punctul final al evaporării găurilor negre
- Instantonul, care este o soluție clasică a ecuațiilor de mișcare cu o acțiune finită, diferită de zero, fie în teoria câmpului cuantic, fie în mecanica cuantică.
- Construcția teoriilor de câmp conforme corespunzătoare unor soluții de numeroase tipuri.
De asemenea, Callan s-a axat pe probleme teoretice din domeniul biologiei celulare. El a studiat îndelung datele privind secvențele de ADN, care ar putea lucra la o gamă largă de probleme, de la reglarea genelor în bacterii la funcționarea sistemului imunitar la om.
6. Andre Geim
Celebru pentru: A fost un cercetător de talie mondială: Descoperirea grafenului și dezvoltarea benzii de gecko
Recunoștințe: Premiul Nobel pentru Fizică (2010), Premiul Ig Nobel (2000), Medalia Niels Bohr (2011), Premiul EuroPhysics (2008)
Andre Geim a publicat peste 300 de lucrări evaluate de colegi, dintre care peste 30 de lucrări sunt citate de peste 1.000 de ori și 6 sunt citate de peste 10.000 de ori.
În 2000, a primit un premiu Ig Nobel (dedicat științei prostești) pentru că a folosit un magnet pentru a face să leviteze o broască. În 2004, a reușit să creeze cu succes un material bidimensional numit grafenă. Acesta este un alotrop de carbon cu proprietăți incredibil de unice. Pentru această lucrare, a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică din 2010, pe care l-a împărțit cu colegul și fostul său student Konstantin Novoselov.
Greim este singura persoană care a câștigat atât premiul Noble, cât și premiul Ig Noble.
Grafenul este un material incredibil de rezistent, transparent și un excelent conductor de electricitate. Acesta ar putea depăși siliciul pentru a forma următoarea generație de cipuri de calculator. De asemenea, ar putea deveni un material ideal pentru celulele solare și ecranele tactile.
Thoman-Reuters, un conglomerat media multinațional, l-a numit de mai multe ori pe Greim printre cei mai activi oameni de știință din lume și îi atribuie inițierea celor trei noi domenii de cercetare: grafenul, banda gecko și levitația diamagnetică. De asemenea, a lucrat în domeniul supraconductivității și al fizicii mezoscopice.
5. Roger Penrose
Celebru pentru: Teoria Twistor, Geometria spațiului-timp și Bomba găurii negre
Recunoștințe: Premiul Nobel pentru Fizică (2020), Premiul Wolf pentru Fizică (1988), Medalia De Morgan (2004)
Roger Penrose este un fizician matematician care a adus contribuții incredibile la relativitatea generală și la cosmologie. Și-a început cariera în anii 1950, concentrându-se pe inversa generalizată a matricei lui E. H. Moore. El a reintrodus matricea în ceea ce astăzi este cunoscut sub numele de inversa Moore-Penrose.
În 1964, Penrose a dezvoltat instrumente matematice pentru a descrie găurile negre. Folosind teoria generală a relativității a lui Einstein, el a demonstrat că formarea găurilor negre este procesul natural în dezvoltarea universului. Pentru această lucrare, a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică din 2020, pe care l-a împărțit cu alți doi fizicieni.
Penrose, împreună cu Stephen Hawking, a studiat în detaliu găurile negre. El a reușit să demonstreze că toată materia din interiorul unei găuri negre se prăbușește la un singular, un punct geometric în spațiu în care toate legile cunoscute ale naturii încetează să mai existe.
Citește: 18 fapte interesante despre găurile negre
De asemenea, el a dezvoltat o hartă numită diagrama Penrose care facilitează vizualizarea efectelor gravitaționale ale unei găuri negre. O altă mare descoperire a sa este tilling-ul lui Penrose, în care anumite forme pot acoperi un plan fără a folosi un model repetitiv.
Penrose a scris două cărți în care explică de ce este necesară mecanica cuantică pentru a defini conștiința. De asemenea, a scris o carte despre fizica modernă, The Road to Reality (Drumul spre realitate ), și o carte despre modelul de cosmologie ciclică conformă, Cycles of Time (Ciclurile timpului).
4. Edward Witten
Edward Witten (centru) cu Stephen Hawking și David Gross la Conferința Strings din 2001
Celebru pentru: Teoria M, Teoria topologică a corzilor, Teorema energiei pozitive
Recunoștințe: Premiul Nemmers (2000), Medalia Lorentz (2010), Premiul Kyoto (2014), Premiul Albert Einstein (2016)
Primele interese de cercetare ale lui Edward Witten au fost în domeniul electromagnetismului, care mai târziu s-au îndreptat către ceea ce se numește acum teoria supercorzilor în fizica matematică. A lucrat mult în teoria nodurilor, teoria Morse și supersimetria.
Witten a studiat legătura dintre teoria cuantică a câmpurilor și topologia diferențială a mulțimilor de două și trei dimensiuni. În colaborare cu Nathan Seiberg, Witten a dezvoltat un set de ecuații cu derivate parțiale care a simplificat modul lui Simon Donaldson de clasificare a mulțimilor cu patru dimensiuni.
El a inventat termenul de teorie topologică a câmpului cuantic pentru un tip specific de teorie fizică în care valorile de așteptare ale mărimilor observabile codifică date despre topologia spațiu-timpului.
De asemenea, a introdus teoria M, care unifică toate versiunile consistente ale teoriei supercorzilor. Acest lucru a inițiat o furtună de activități de cercetare cunoscută sub numele de a doua revoluție a supercorzilor.
Witten a publicat, de asemenea, lucrări influente în mai multe aspecte ale fizicii matematice, inclusiv în matematica și fizica anomaliilor, dualităților, integrabilității, localizării și omologiilor. Cele mai multe dintre descoperirile sale au influențat semnificativ subiecte precum gravitația cuantică, teoria corzilor și materia condensată topologică.
3. Kip Stephen Thorne
Cunoscut pentru: activitatea sa privind LIGO și undele gravitaționale
Recunoștințe: Medalia Albert Einstein (2009), Premiul Kavli (2016), Premiul Nobel pentru Fizică (2017)
Prieten și coleg de lungă durată cu Carl Segan și Stephen Hawking, Kip Thorne a adus mai multe contribuții la astrofizică și la fizica gravitațională. Activitatea sa s-a concentrat în principal asupra găurilor negre, a undelor gravitaționale și a stelelor relativiste.
Thorne se numără printre cei mai importanți experți în ceea ce privește implicațiile practice ale teoriei relativității. O consecință a acestei teorii este existența undelor gravitaționale. Pentru a detecta aceste unde, Thorne a demarat în 1984 proiectul LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).
În 2015, LIGO a detectat pentru prima dată undele gravitaționale, confirmând teoria generală a relativității a lui Einstein. Aceste unde proveneau de la două găuri negre care se ciocneau la o distanță de 1,3 miliarde de ani lumină.
În 2017, Thorne a primit Premiul Nobil pentru Fizică pentru contribuțiile sale la detectorul LIGO. El a împărțit premiul cu alți doi fizicieni, Barry Barish și Rainer Weiss.
Thorne este cunoscut și pentru cartea sa ” The Science of Interstellar “. Este un text de urmărire a filmului Interstellar din 2014 al lui Christopher Nolan.
2. Alain Aspect
Cunoscut pentru: experimentele sale privind încurcătura cuantică
Recunoștințe: Premiul Wolf (2010), Niels Bohr International Gold Medal (2013), Medalia Niels Bohr UNESCO (2013), Premiul Balzan (2013)
Alain Aspect a realizat numeroase experimente care descriu cele mai intrigante caracterizări ale mecanicii cuantice. În 1982, a efectuat o serie de teste de inegalitate cu perechi de fotoni încurcați, care au contribuit în cele din urmă la soluționarea unei dezbateri între Nils Bohr și Albert Einstein, începută în 1935.
Aspect a demonstrat, de asemenea, dualitatea undă-particulă pentru un singur foton. Fotonii analizați în aceste experimente provin dintr-un singur atom și formează o stare “încurcată”. Utilizarea entanglementului în calcul, comunicare și radarul cuantic este un domeniu foarte activ de cercetare și dezvoltare.
Starea cuantică (qubit), de exemplu, este obiectul fundamental al informației în calculul cuantic, o noțiune dezvoltată în același timp cu experimentele lui Aspect.
Lucrările lui Aspect au atras o mare atenție din partea oamenilor de știință din întreaga lume, declanșând o avalanșă de cercetări privind încurcarea cuantică. Acest lucru a deschis noi căi de implementare a algoritmilor cuantici și de generare a stărilor încurcate de fotoni, electroni și neutroni în laborator.
În general, primele teste efectuate de Aspect au dat startul unei noi ere a științei informației cuantice.
Citește și: 15 oameni de știință care nu au fost răsplătiți corect pentru contribuția lor
1. Steven Weinberg
Fotografie realizată de: Matthieu Sontag
Cunoscut pentru: Forța electroșovăielnică, Siguranța asimptotică, Modelul Axion și Unghiul Weinberg
Recunoștințe: Premiul Nobel pentru Fizică (1979), Medalia Națională de Știință (1991), Medalia Benjamin Franklin (2004)
Steven Weinberg este un fizician teoretician și un scriitor grațios, cu o înțelegere sofisticată a istoriei și filozofiei.
În 1967, cercetările lui Weinberg asupra algebrei de curent, a simetriilor rupte și a teoriei renormalizării s-au îndreptat către un alt subiect interesant: unificarea interacțiunilor slabe și electromagnetice. El a demonstrat că fotonii și bosonii sunt membri ai aceleiași familii de particule.
În 1979, a împărțit Premiul Nobel pentru Fizică cu alți doi fizicieni pentru contribuțiile lor la teoria unificării interacțiunii slabe și electromagnetice între particulele elementare.
A primit zeci de distincții și premii pentru cercetările sale în domeniul teoriei cuantice a câmpurilor, al supercorzilor, al supersimetriei și al teoriilor Technicolor, care abordează ruperea simetriei gauge electro-slabă.
În cariera sa, Weinberg nu numai că a studiat particulele elementare și cosmologia fizică, dar a scris articole pentru New York Review of Books, a depus mărturie în fața Congresului în sprijinul acceleratorului de particule Superconducting SuperCollider și a ținut numeroase prelegeri despre sensul mai larg al științei.
Citește și: 13 tipuri diferite de oameni de știință
Întrebări frecvente
Cine este cel mai mare fizician din toate timpurile?
Din când în când, apare câte un fizician care ne schimbă complet înțelegerea Universului și a tot ce se află în el. Primii cinci care au avut cel mai mare impact și au devenit un nume cunoscut sunt:
- Albert Einstein
- Isaac Newton
- Niels Bohr
- Erwin Schrodinger
- James Clerk Maxwell
Citește: 19 cei mai faimoși oameni de știință din toate timpurile
Cine este părintele fizicii?
Titlul de “Părintele fizicii” nu este atribuit unei singure persoane. Fizica este un subiect foarte vast și are mai multe subramuri. Issac Newton este considerat părintele fizicii, Galileo Galilei este părintele fizicii observaționale, iar Albert Einstein este părintele fizicii moderne.
Câștigă fizicienii bani buni?
Da. Salariul mediu al fizicienilor este de 122.000 de dolari pe an. Salariile încep, de obicei, de la 60.000 de dolari și ajung până la 210.000 de dolari în Statele Unite.
Citește: Câți bani există în lume?
Cine este cel mai bogat om de știință?
Gordon Moore este unul dintre cei mai bogați oameni de știință din lume, cu o avere netă de 12,5 miliarde de dolari. A studiat fizica și a obținut un doctorat în chimie în 1954. Sursa sa de venit este Intel Corporation, pe care a co-fondat-o în 1968.
În 1965, Moore a publicat un articol în care afirma că numărul de componente (cum ar fi condensatori, rezistențe, diode și tranzistori) dintr-un circuit integrat se dublează în fiecare an. Un deceniu mai târziu, el a revizuit rata de estimare la fiecare doi ani. Observația este cunoscută sub numele de legea lui Moore.
