Нобелевскую премию по физике получили американцы за топологические фазовые переходы

Награда присуждена за дверь в неизведанный мир

04.10.2016 в 13:05, просмотров: 7024

Во вторник, 4 октября, в Стокгольме в Королевской шведской академии наук были названы имена лауреатов Нобелевской премии по физике — ими стали трое ученых из Соединенных Штатов. Половина премии достанется Дэвиду Дж. Таулессу из Университета Вашингтона (Сиэтл), а вторую половину поделят между собой Дункан Халдейн из Принстонского университета и Майкл Костерлиц из Университета Брауна.

Нобелевскую премию по физике получили американцы за топологические фазовые переходы

В решении о награждении говорится, что Нобелевская премия присуждается этой ученой троице «за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз вещества».

Лауреаты-2016 открыли дверь в неизвестный мир, где вещество может принимать странные состояния. Они использовали продвинутые математические методы для изучения необычных фаз или состояний вещества (таких как сверхпроводники, сверхжидкости или тонкие магнитные слои). Эти открытия помогут дальнейшему развитию как науки, так и электроники.

Как цитирует Би-би-си и.о. председателя Нобелевского комитета профессора Нильса Мартенссона, теоретические работы Таулесса, Халдейна и Костерлица обнаружили «набор совершенно неожиданных характерных черт в поведении материи, которые могут быть описаны в терминах известной математической концепции, а именно топологии». И это открыло дорогу для конструирования новых материалов с ранее неизвестными свойствами, что может стать важным этапом для многих технологий будущего.

Интересно, что хотя лауреаты этого года представляют США, все они родились в Великобритании.

До Таулесса, Халдейна и Костерлица идея о топологических переходах — скачкообразных изменениях параметров вещества — была лишь теорией. Заслуга этих ученых состоит в том, что они разработали математические методы для описания необычных фаз и свойств материи, таких, как сверхпроводники, сверхтекучие жидкости и магнитные пленки. Эти формулы могут быть использованы в электронике нового поколения и квантовых компьютерах.

Как пояснили «МК» в Институте физических проблем РАН, первым подобную работу сделал еще в 70-х годах советский ученый из Института теоретической физики им. Ландау Вадим Березинский. Поэтому нынешний переход Костерлица–Таулесса с полным правом можно было бы называть переходом Березинского–Костерлица–Таулесса. И если бы наш соотечественник (он умер в 1980 году) был сейчас жив, то наверняка Нобелевская премия могла бы быть присуждена и ему, а может, только ему.

Традиционно в преддверии оглашения имен лауреатов различные масс-медиа пытаются угадать, кому достанется награда.

В частности, ресурс Phys.org высказал предположение, что потенциальными фаворитами могут быть ученые, сделавшие новаторские открытия в области гравитационных волн и темной материи. Как поясняется, гравитационные волны — это «возмущения» в ткани пространства-времени, вызванные такими процессами во Вселенной, как столкновения черных дыр или коллапс ядра звезды. Физики Рональд Древер (Великобритания), Кип Торн и Райнер Вайс (США), создавшие при Калифорнийском технологическом институте Обсерваторию лазерного интерферометра гравитационных волн, впервые наблюдали их в сентябре 2015 года и объявили о своем открытии в феврале этого года. Утверждается, что их находка открывает новую дверь к разгадке тайн Вселенной и подтверждает одно из предсказаний, сделанных Альбертом Эйнштейном в его теории относительности.

А Thomson Reuters, опубликовавший список возможных лауреатов-2016, среди тех, кто мог бы стать награжденным, помимо упомянутого выше научного «трио», называет, к примеру, профессора Марвина Коэна из Беркли (Калифорния, США) за теоретические исследования твердых веществ, расчет их свойств, а особенно за «эмпирический псевдопотенциальный метод». Высказывается предположение и насчет другой тройки ученых — Селсо Гребоги, Эдвард Отт и Джеймс Йорк: за описание контрольной теории хаотических систем, метод OGY (Ott, Grebogi и Yorke).

Напомним, что в прошлом году «Нобеля» по физике получили японец Такааки Кадзита и Артур Б. Макдональд из Канады — за их открытия в области колебательных движений нейтрино, которые показывают, что нейтрино имеют массу. Как говорится в обосновании решения о награждении, это открытие имеет критически важное значение для нашего взгляда на Вселенную.

Всего же с 1901 по 2015 год Нобелевскaя премия по физике присуждалась 109 раз. Только в 47 случаях награду давали единственному лауреату, в других же случаях ее делили на нескольких ученых (на двоих или на троих). Таким образом, за это время премию получили 200 человек, в числе которых были только две женщины, которые стали лауреатами Нобелевской награды по физике (Мари Кюри получила помимо физической премии в 1903 году еще и Нобелевскую награду по химии в 1911-м). Единственным ученым, получившим «Нобеля» по физике дважды, стал американец Джон Бардин. Сначала он получил награду совместно с Уильямом Брэдфордом Шокли и Уолтером Браттейном в 1956 году, а в 1972 году Бардин был нагрaжден вторично — зa основополaгaющую теорию обычных сверхпроводников совместно с Леоном Нилом Купером и Джоном Робертом Шриффером.