#94: Astronomiska Nobelpris

Av Bengt Gustafsson

Astronomin var under 1900-talet en de oväntade upptäckternas vetenskap. I synnerhet gäller detta den nya gren av astronomin som utvecklades under 1800-talets andra hälft: astrofysiken. När Nobelpriset enligt donators testamente skulle ges till “den som inom fysikens område har gjort den vigtigaste upptäckt eller uppfinning”, blev en fråga för Vetenskapsakademin och dess Nobelkommitté för fysik, som fick i uppdrag att dela ut priset, om också upptäckter inom astrofysiken skulle belönas. Priset gavs (och ges) på basis av nomineringar från det internationella forskarsamhället, och bland de inkomna nomineringarna fram till 1966 märks drygt 13 procent [Kragh, Helge, 2017] astrofysikaliska insatser.

Nobelmedaljen. Foto: Kungl. Vetenskapsakademien.

Ett viktigt beslut togs av kommittén 1923 när solfysikerna Henri Deslandres och George E. Hale hade fått flera nomineringar. I kommittén argumenterade de ledande fysikerna för att man skulle begränsa priset till mer strikt fysik och det gavs istället till Robert A. Millikan för hans arbeten om elektronladdningen och den fotoelektriska effekten. Ett huvudargument för denna avgränsning tycks då ha varit, att eftersom så stor del av astronomin nu blivit astrofysik, och astronomin som sådan inte var ett prisområde, så skulle inte heller astrofysiken belönas [Kragh, Helge, 2017].

Och så förblev det under de följande decennierna, trots talrika nomineringar för solfysiker som Bernard Lyot, den teoretiska astrofysikern Arthur Eddington, kosmologerna Edwin Hubble och Georges Lemaître, kärnfysikern och kosmologen George Gamow, stjärnspektroskopisterna Meghnad Saha och Henry Norris Russell, radioastronomerna Grote Reber, Karl Jansky och Bernard Lovell, vintergatsastronomerna Jan Oort och Hendrik van de Hulst. (Ett undantag var när Victor Hess fick priset för upptäckten av kosmisk partikelstrålning 1936.) Avgränsningen bröts till slut när kärnfysikern Hans Bethe belönades 1967 för sina bidrag tre decennier tidigare till teorin för kärnreaktioner i stjärnornas  energiproduktion. Hannes Alfvén fick priset 1970 för magnetohydrodynamiken, men utan att dess astrofysikaliska tillämpningar apostroferades särskilt. När priset 1974 delades mellan radioastronomerna Martin Ryle för apertursyntesen och Anthony Hewish för upptäckten av pulsarerna, blev det dock klart att astrofysiken nu till slut betraktades som ett viktigt område av fysiken.

Gustav VI Adolf lämnar över Nobelpriset i fysik till Hannes Alfvén 1970. Foto: Kungl. Tekniska högskolan.

Sedan följde astrofysikaliska Nobelpris minst vart decennium (se tabell nedan). Den storartade upptäckten av den kosmiska mikrovågsbakgrunden 1965 ledde till priset 1978, teorin för stjärnornas uppbyggnad och utveckling och grundämnesproduktionen i universum belönades 1983. Tio år senare prisades upptäckten av dubbelpulsaren som indirekt verifierade existensen av gravitationsvågor. 2002 års pris gick till neutrinoastronomiska framsteg och upptäckter inom röntgenastronomin. Bestämningen av den kosmiska bakgrundsstålningens frekvensfördelning och dess avvikelse från isotropi ledde till 2006 års pris. Fem år senare gällde priset upptäckten med hjälp av avlägsna supernovor av universums acceleration. År 2017 var det dags att belöna den direkta upptäckten på gravitationsvågor vid LIGO åren dessförinnan. Och 2019 gavs priset för teorierna för det unga universum och upptäckten av den första exoplaneten i bana kring en solliknande stjärna.

Några ting bör noteras när man ser denna rad av lysande upptäckter:

(1) En övervägande andel av pristagarna har en bakgrund som fysiker, snarare än astronomer. Vad jag vet är det bara Chandrasekhar, Riess, Schmidt, Mayor och Queloz som har tillbringat större delen av sina karriärer på astronominstitutioner.

(2) Endast två priser har rent teoretisk karaktär (Chandrasekhar och Peebles), medan sex av dem gäller upptäckter som åtminstone för upptäckarna själva var helt oväntade. Detta illustrerar i hur hög grad astrofysiken (mer än övrig fysik) under det senaste decenniet varit “upptäcktsdriven”.

(3) Flera av priserna har ifrågasatts bland astronomerna. Det gäller priset till Hewish som borde ha delats med hans dåvarande student Jocelyn Bell, den verkliga upptäckaren av pulsarerna. Också det pris som gavs till Fowler borde,  även enligt bland andra Fowler själv, ha delats med Fred Hoyle. En orsak till dessa misstag, som den ledande engelske astronomen Martin Rees påpekat, skulle kunna vara bristande astronomisk kompetens inom Nobelkommittén för fysik. Under senare år har man sökt motverka bristen genom att astrofysiker knutits till kommittén.

Jocelyn Bell tillhör en av dem som borde ha fått Nobelpriset och då för sin upptäckt av pulsarerna. Istället gick det till hennes handledare Antony Hewish. Foto: Daily Herald Archive.

(4) Under nittonhundratalets tre sista årtionden har alltså astrofysiken upptagits ibland de prisvärda områdena i fysiken.  Men en rad för astrofysiken avgörande uppfinningar eller upptäckter har ännu inte belönats. Det hör till exempel uppfinningen av aktiv och adaptiv optik som kraftigt förbättrat skärpan i optiska observationer från marken och möjliggjort mycket stora teleskop, upptäckter inom gamma-astronomin, upptäckter inom det interstellära mediets fysik inklusive stjärnbildning, fundamentala resultat vad gäller galaxernas utveckling, och så vidare. Ett område för sig är gravitationsteori inklusive dess förutsägelser om svarta hål, som mer än hundra år efter Einsteins allmänna relativitetsteori står obelönat trots slående empiriska verifikationer (se priserna 1993 och 2017).  

* * *

3 reaktioner till “#94: Astronomiska Nobelpris”

  1. Spännande Bengt, med detta vältajmade inlägg med ett inifrån-perspektiv på de astronomiska nobelprisen, och fysikernas hållning till dessa. Jag lyssnade till Nobelföreläsningarna igår i AulaMagna och funderade just kring att årets pris ter sig lite annorlunda? James Peebles är ju en kosmologi-gigant med lång lista viktiga bidrag till vetenskapen. Just detta gör honom olik de många upptäckar-astronomerna som fått priset för just en enda, lyckosam, observation (pulsarer, CMB, 87A-netutriner…). Lång och trogen tjänst inom astrofysikens brukar KVA snarare belöna med Crafoord-priset (som ju Peebles fick tillsammans med Gunn & Rees år 2005), medan Nobelpriset haft en annan karaktär (’Den vigtigaste upptäckt..’).
    Exoplanetjägarna hamnar solklart i upptäckarklassen. Här har jag istället tidigare undrat om fysikerna kommer tycka att det är ’tillräckligt’ mycket fysik. Jag har inbillat mig att de astronomipris som delats ut av fysikklassen tidigare handlat om upptäckter som just fysikerna kunnat omfamna; vita dvärgar med degenererad materia, neutronstjärnor som avger gravitationsstrålning, nukleosyntes som kopplar till kärnfysik. Planetpriset är nog det mest renodlade astronomipriset hittills. Kanske sker det en förändring på fysikernas syn på astronomin, nu när institutioner slås samman och fysiker blir kosmologer. Sådant kan man fundera över från ett utanför-perspektiv. Först om 50 år kan vetenskapshistorikerna luska i arkiven.

  2. Noteras bör att Gösta Mittag-Lefflers förslag att Henrietta S Leavitt (period-lumonositetslagen) skulle tilldelas nobelpriset i fysik för 1926 inte är med i denna spännande översikt.
    Mittag-Leffler visste inte om att Miss Leavitt hade gått ur tiden redan 1921. Så fungerade informationen innan Postnords tid. 
    Storyn finns med här och var, senast i Dava Sobels The Glass Universe (2016).
    Mittag-Leffler kommunicerade i ärendet med Harlow Shapley.

  3. PS till ovanstående:. Enligt Sobel inspirerades Mittag-Leffler till sitt utspel genom Hugo von Zeipel, astronomiprofessorn i Uppsala.

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *