Нобелевская премия с точки зрения статистики
1387 09/10/2024
Статистика знает всё
И. Ильф, Е. Петров «Двенадцать стульев»
Раз в год мир обращает своё внимание на передовые достижения науки. В октябре происходит объявление очередных лауреатов Нобелевских премий. Своеобразный чемпионат мира среди самых головастых физиков, химиков и биологов.
Нобелевская премия вручается с 1901 года. По завещанию основателя премии она вручается за наиболее важные работы в трех областях науки — химии, физике и физиологии или медицине. Вручение Нобелевской премии в конце каждого года, стало даже своеобразной традицией. Сбой в эту традицию, к сожалению, вносили Мировые войны.
Альфред Нобель наряду с премиями за достижения в области естественных наук установил также премию за миротворческую деятельность. Однако, лауреаты этой премии, как ни старались, не смогли воспрепятствовать тому, чтобы мировые войны стали невозможными. Возможно значение усилий отдельных лиц, миротворцев и пацифистов, было преувеличено. Хотя здесь всяк может иметь своё мнение.
Однако, в области «серьёзных» наук широкая публика, нисколько не сомневается, что победители достойны высокой награды. И всё же, чем дальше, тем больше эта самая публика не понимает, за какие достижения лауреаты были удостоены высокой награды. Чтобы растолковать это требуются статьи популяризаторов науки, да и то…
Американский научный журнал «Nature» подошёл к этому вопросу с другой, оригинальной, и более понятной всем стороны. Чтобы по-новому охарактеризовать множество награждённых самой престижной научной премией, журнал обработал данные о 346 премиях и их 646 лауреатах. Количество лауреатов превышает количество премий по той причине, что одна Нобелевская премия может быть разделена между несколькими (двумя или тремя) учёными. Вместе работали –– вместе награждены.
Распределение нобелевских лауреатов по отраслям науки
Рассмотрим результаты этого статистического исследования. На рисунках, иллюстрирующих сделанные выводы, каждый маленький кружок представляет лауреата Нобелевской премии, а его цвет – отрасль науки, в которой этот человек работал.
Как известно, пять человек получили Нобелевскую премию дважды. Это английский биохимик Фредерик Сенгер, американский физик Джон Бардин, награждённый за создание теории полупроводников и теории сверхпроводимости. Среди дважды лауреатов также американский химик Барри Шарплесс, американский химик Лайнус Полинг (его вторая Нобелевская премия – за борьбу за мир) и Мария Кюри. В статистических подсчётах учитывалась только первая полученная награда. Так, Мария Кюри-Склодовская, получившая свою первую Нобелевскую премию по физике в 1903 году, а вторую – по химии в 1911 году, отнесена к физикам.
Распределение награждённых учёных по областям их деятельности представлено на первом рисунке. Но авторы статьи не были бы пытливыми учёными, если бы не извлекли из своих статистических подсчётов множество иной полезной информации.
В каком возрасте чаще всего получают Нобелевскую премию.
Распределение нобелевских лауреатов по возрасту, в котором получена премия
На представленном графике все нобелиаты распределены по возрасту, в котором они были награждены. Большинство точек сгруппированы вокруг центра, а меньше точек по краям. Центр распределения приходится на возраст 54 года. Именно в этом возрасте было премировано максимальное число учёных, 24 лауреата.
Средний возраст всех Нобелевских лауреатов составляет 58 лет. Самым молодым среди них оказался Лоуренс Брэгг. Ему было 25 лет, когда он в 1915 году получил премию по физике вместе со своим отцом Уильямом Брэггом. Их работа была посвящена анализу кристаллических структур с использованием рентгеновских лучей. На основе работы отца и сына Брэггов появилась рентгенография.
Самым старшим среди нобелиатов оказался Джон Б. Гуденаф, который получил премию по химии в 2019 году, когда ему исполнилось 97 лет! Известно, что Нобелевская премия не вручается посмертно. Джон Б. Гуденаф дожил до награждения! Премию за разработку литий-ионных аккумуляторов он поделил с двумя коллегами. Литий-ионные аккумуляторы – важное изобретение. Их ставят на электромобили. За ними будущее.
Таким образом, если кто-то из читателей замахнулся на Нобелевскую премию, наиболее вероятно, что получит от её в возрасте 54 года. Успехов!
Мужчины и женщины
Лауреатов-мужчин гораздо больше, чем женщин. Это, конечно, если выражаться советским языком, наследие тёмного прошлого. В начале 20-го века число женщин, занимавшихся наукой было невелико. Мария Кюри была одной из первых женщин-учёных.
Впрочем, здесь есть серьёзные перемены. Если за весь двадцатый век женщинам были присуждены только 11 Нобелевских премий, то с 2000 года женщины получили уже 15 премий. Больше всего женщин отмечены Нобелевской премией среди учёных, работающих в области физиологии или медицины.
Эта тенденция отражена на следующих двух графиках
Распределение нобелевских лауреатов по полам
Процент женщин среди нобелевских лауреатов
Долгое ожидание
Обычно международное экспертное научное сообщество (а именно оно вручает Нобелевские премии) не сразу оценивает достижения, пусть даже и выдающиеся. Можно сказать, что в этом отношении Вильгельму Конраду Рёнтгену, ставшему в 1901 году первым лауреатом Нобелевской премии по физике всего через пять лет после сделанного открытия, здорово повезло. По сегодняшней же статистике ожидать высокой награды своих трудов следует около двух десятилетий. Это в том случае, если Вы, в самом деле, создали нечто достойное нобелевки. Поэтому, если Вы наметили достичь в своей области науки наивысшего результата, получить и опубликовать результаты нужно к 40 годам.
Количество лет между представлением работы и премией увеличивается с течением времени: лауреаты до 1960 года ждали признания в среднем 14 лет, а те, кого чествовали в 2010-х годах, должны были ждать в среднем 29 лет. Но есть одно существенное ограничение по времени: Нобелевские премии не вручают посмертно.
Количество лет между публикацией работы и награждением Нобелевской премией
Не грех и поделиться!
Доля лауреатов-одиночек среди награждённых снижается с середины двадцатого века. Чаще всего премию делят победители в области физиологии или медицины, причем 65% премий присуждаются двум или трем лауреатам. В области химии 55% премий присуждаются одному лауреату. Что и отмечено на двух следующих графиках.
Количество премий, присуждённых одному, двум и трём лауреатам
Число Нобелевских премий, разделённых между несколькими лауреатами
Где проживает больше всего лауреатов?
Вопрос, оказывается, тоже существенный. На первом месте находятся европейские учёные (почти 50%), втором – учёные из Северной Америки (почти 44%), на третьем (5.2%) – учёные из Азии и Африки (Япония, Индия, ЮАР). На этом фоне научным супергосударством выглядит Израиль (имеющий 13 лауреатов Нобелевской премии или 1.3%). Это достаточно высокое число для страны с небольшой численностью населения.
Среди лауреатов всего десять человек родом из стран с низким и ниже среднего уровнем дохода, таких как Индия, Египет, Марокко или Ливан. Причём по большей части к моменту присуждения им премии они уже переехали в Северную Америку или Европу. И секрет этого довольно прост. США и европейские страны имеют более богатые университеты и лаборатории.
Научная семья
Статистика свидетельствует, что значительное число лауреатов Нобелевской премии сделало свои выдающиеся открытия, работая в лаборатории ученого, уже удостоенного этой премии или же с кем-то, кто был учеником лауреата. Лауреаты Нобелевской премии часто работают в лабораториях других лауреатов. Опять же, прибегая к советскому жаргону, образуются научные династии.
Например, у Джона У. Стрэтта, который получил премию по физике в 1904 году за свою работу о свойствах газов, есть 228 учеников с Нобелевскими премиями. Это, во-первых, его студенты, а затем студенты их студентов и так далее. Так выковываются научные школы.
Среди учеников Джона Стрэта был только один лауреат Нобелевской премии — Джозеф Томсон, который получил свою Нобелевскую премию в 1906 году за исследование катодных лучей. В последствии это исследование привело к открытию электрона. Томсон реально «вывел на орбиту» девять лауреатов Нобелевской премии по физике (одним из которых был его сын, Джордж Пейджет Томсон) и двух лауреатов по химии.
Те, в свою очередь, обучили многих ученых, которые либо получили Нобелевскую премию, либо в их лабораториях появились новые нобелиаты.
Научную школу можно сравнить с многоступенчатой ракетой, которая разгоняется сначала первой ступенью, а затем, уже поднявшись высоко над землёй, второй ступенью. Но ещё лучшее сравнение: большая разветвлённая семья. Оказалось, что почти все лауреаты Нобелевской премии имеют некоторую связь, пусть и отдаленную. Почти все так или иначе учились друг у друга. 702 из 736 исследователей, которые получили научные и экономические премии до 2023 года, являются частью одной академической семьи — связаны академической связью где-то в своей истории.
Только 32 лауреата не имеют связи с более крупной академической семьей.
Возможное объяснение этого заключается в том, что талант порождает талант. Но, возможно, дело проще. Как известно кандидаты на присуждение премии номинируются членами научного сообщества, куда входят и те, кому премию уже присудили. Таким образом, предыдущие лауреаты могут номинировать на конкурс своих учеников. В любом случае, «академическая генеалогия» имеет большое значение.