Fysikpriset

IMG_4704” by Bengt Nyman (CC BY 2.0)

 

Nobelpriset i fysik 2012 går till fransmannen Serge Haroche och amerikanen David J. Wineland för deras utveckling av metoder för att mäta enskilda kvantpartiklar. Denna banbrytande forskning gör det möjligt att isolera och manipulera kvantpartiklar utan att förstöra dem. Förr har man inte kunnat separera dessa partiklar utan att oavsiktligen förändra deras egenskaper. Därför var det endast möjligt att göra vissa experiment teoretiskt. Men nu äntligen, kan man utföra experiment man aldrig trodde var möjligt!

 

Ett exempel på kvantfysikens dilemma är bra beskrivet med Erwin Schrödingers tankeexperiment ”Schrödingers katt”. Schrödinger ville visa bristerna inom teorin om kvantmekaniken genom att föreställa sig att en katt placerades i en stålkammare tillsammans med ett radioaktivt ämne med 50 % sannolikhet att sönderfalla inom en timme, samt en geigermätare kopplad till en hammare som krossar en flaska cyanid om sönderfall registreras. I detta fall, skulle kissen helt klart dö. Inuti lådan, råder kvantfysikens lagar, och utanför lådan råder den klassiska fysiken. Enligt ett kvantmekaniskt synsätt, är katten både död och levande efter en timme. Tankenöten är: kommer katten vara levande eller död när man öppnar stålkammaren efter en timme, då man observerar katten med ett perspektiv utanför lådan, där den klassiska fysiken gäller? Självklart är detta endast ett tankeexperiment, men med Haroches och Winelands teknik kan man göra experiment som detta i praktiken!

 

 

Trots att dessa forskare inte har samarbetat på något sätt, så är det inte mycket som skiljer deras metoder åt. Haroche använder sig av fotoner (ljus) i en fälla och mäter och styr dem genom att skicka in atomer genom fällan. Wineland gör tvärtom: han har elektriskt laddade atomer fällan och mäter och styr dem med hjälp av fotoner som skickas in i fällan.

 

Man tror att forskningen inom kvantfysiken kommer att revolutionera den nuvarande datorn. I framtiden hoppas man på att kunna utveckla en dator som är baserad på kvantfysik, vilket skulle kunna förändra världen med samma slagkraft som när den första datorn uppfanns. Med denna metod har man även lyckats skapa noggrannare optiska klockor som mäter tid mycket mer exakt. Man hoppas att detta ska kunna bli tidsstandarden i framtiden.

 

Medicinpriset

 I år delar japanen Shinya Yamanaka , 50, och britten John Gurdon, 79, på Nobelpriset i medicin. Innan deras fantastiska upptäckter publicerades trodde man att stamceller (omogen/ospecialiserad cell) som redan har utvecklats till en mogen specialiserad cell inte går att förändra i efterhand. Vad Yamanaka och Gurdon upptäckte var att celler faktiskt kan omprogrammeras!

Gurdon gjorde sin Nobelprisupptäckt för hela 50 år sedan. Hans experiment gick ut på att förstöra cellkärnan i ett grodägg, och ersätta den med en cellkärna från en färdig cell i grodynglets tarm. Trots att cellkärnan kom från en helt färdigutvecklad tarmcell, utvecklades äggcellen till en färdig groda.

Yamanaka får Nobelpriset för en 6 år gammal upptäckt. Det han gjorde var att tillföra en färdigmogand hudcell fyra gener som är viktiga för en stamcells funktion. Dessa fyra införda gener får hudcellen att omprogrammera sig, och återgår till att bli fullkomligt omogen. Cellen föryngras. Detta gav en helt ny syn på hur celler utvecklas, och även en mindre kontroversiell metod att skapa stamceller (tidigare togs de från aborterade foster, vilket har skapat en etisk diskussion). Och väl är det, eftersom stamceller kan odlas till alla olika celltyper, och är därför en stor tillgång i behandling av sjukdomar som t.ex. cancer.

 

John Gurdons skolrapport från 1949, då han var ~16 år

Kemipriset

 Och medicinen tar inte slut där! Året kemipris delas ut till amerikanska läkarna Robert Lefkowitz, 69, och Brian Kobilka, 56-57, för att ha upptäckt receptorer (mottagare för signalämnen) i cellväggen som kopplar ihop våra sinnesintryck med särskilda proteiner inne i cellen. Tidigare har man inte vetat hur celler egentligen kommunicerar med varandra, men med hjälp av radioaktivitet spårade Lefkowitz upp adrenalinreceptorn i cellväggen och man började förstå hur kommunikationen fungerade. Senare gjordes forskargruppen ännu ett genombrott när den nya medlemmen Brian Kobilka hittade genen som kodade för denna receptor, och de såg att den receptorn liknade receptorer i ögat som fångar ljus. Idag är nästan hälften av världens alla läkemedel kopplad till denna sort av receptorer, och förhoppningsvis ska denna kunskap kunna leda till mediciner med färre biverkningar, mediciner som är mer skräddarsydda för olika behov.

 

Olivia Brodin

Nanna Olsson