Nobel z fizyki trafił do trzech brytyjskich naukowców wykładających w USA Davida J. Thoulessa, F. Duncana M. Haldanego i J. Michaela Kosterlitza za "teoretyczne odkrycia dotyczące topologicznych przejść fazowych oraz topologicznych faz materii" - ogłosił we wtorek w Sztokholmie Komitet Noblowski.
Topologia to ważny dział matematyki zajmujący się badaniem własności, które nie ulegają zmianie nawet po radykalnym zdeformowaniu obiektów, takich jak figury geometryczne, bryły i obiekty o większej liczbie wymiarów.
Stosując zaawansowane metody matematyczne tegoroczni laureaci analizowali osobliwe stany materii - nadprzewodniki przewodzące prąd elektryczny bez oporu, superciecze pozbawione lepkości oraz cienkie warstwy magnetyczne. Wyniki ich prac mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie w tworzeniu nowych materiałów oraz w elektronice.
Nagroda zaskoczeniem?
"Wielu naukowców z nadzieją patrzy na przyszłe zastosowanie ich osiągnięć w nauce i elektronice" - napisał w oświadczeniu Komitet Noblowski.
- Tegoroczna nagroda jest zaskoczeniem - ocenia prof. Jakub Tworzydło z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego i dodaje, że "to bardzo mocno teoretyczna nagroda". - Fascynacje teoretyków i piękny kawałek fizyki, myślenia i kultury matematycznej, ale na życie codzienne na razie się nie przekłada. Zwykle Komitet Noblowski tego typu dokonań nie nagradza, bo później trudno je uzasadnić - podkreślił.
- Jednak widocznie Komitet Noblowski, kiedy zaczął cofać się w historii rozwoju tej dziedziny fizyki, to zastanawiał się, kto tak naprawdę jest ojcem założycielem tej dziedziny - dodał naukowiec z UW.
Jak wyjaśnił, Thouless i Kosterlitz opracowali teoretyczną koncepcję, dla której na razie trudno znaleźć praktyczne zastosowanie. Za to F. Duncan M. Haldane to "niesamowita postać i miał bardzo dużo przełomowych pomysłów". Żaden z trójki laureatów nie należy jednak do osób, które brylują w środowisku naukowym, jeżdżąc na wszelkie konferencje.
Niezwykłe materiały
Nagrody Nobla za badania z topologicznych własności materii spodziewał się natomiast prof. Tomasz Dietl z Instytutu Fizyki PAN, który podkreśla, że "to nie jest zaskoczenie".
- Przez wiele lat wydawało się, że o właściwościach materii skondensowanej decyduje jej struktura krystaliczna (tj. ułożenie atomów), właściwości geometryczne, symetria. Okazało się jednak, że istnieje cała klasa materiałów, które są na to nieczułe. Możemy więc materiał odkształcać, a jego właściwości się nie zmienią - opowiada. Dodaje, że chodzi o tzw. materiały topologiczne, których właściwości się zmieniają w sposób skokowy, kiedy zmienia się ich topologia - a więc kiedy np. w materiale pojawia się otwór.
Dietl zaznacza, że nobliści byli pionierami w dziedzinie teoretycznych badania nad zjawiskami topologicznymi. Badania nad tą dziedziną nabrały jednak znaczenia w ostatnich latach. - Przedtem była to ciekawostka fizyczna, realizowana w ekstremalnych warunkach, a teraz odkryto klasę materiałów, w których topologia odgrywa decydującą rolę. Dlatego właśnie, moim zdaniem, Nobla przyznano teraz, a nie np. w latach 80., kiedy nobliści wykonywali swoje prace - wyjaśnia prof. Dietl. Jak dodaje, odkrycia ostatnich lat ukazały pionierskie prace noblistów w nowym świetle.
Naukowiec wyjaśnia, że materiały topologiczne jeszcze nie doczekały się praktycznych zastosowań - to bardzo nowa klasa materiałów. Badacze wiążą jednak z tymi materiałami wielkie nadzieje. Materiały te mogą m.in. posłużyć do budowy czulszych czujników chemicznych lub biologicznych czy czujników promieniowania. Sądzi się też - jak mówi Dietl - że przewodzenie prądu elektrycznego będzie się odbywało poprzez stany topologiczne, które przenoszą prąd elektryczny bezstratnie. A to może się przydać np. w oszczędzaniu prądu elektrycznego w komputerach. Spodziewa się także, że prace tegorocznych noblistów mogą posłużyć do budowy komputera kwantowego opartego na topologicznych kodach.
Niemal milion do podziału
Do zwycięzców trafi 8 mln szwedzkich koron (ok. 938 tys. dolarów). Połowę nagrody otrzyma David J. Thouless z University of Washington w Seattle, drugą połową podzielą się F. Duncan M. Haldane (Princeton University) oraz J. Michael Kosterlitz (Brown Universyity w Providence).
Ceremonia wręczenia Nagrody Nobla odbędzie się 10 grudnia w Sztokholmie oraz w Oslo (Pokojowa Nagroda Nobla) w rocznicę śmierci Alfreda Nobla.
BREAKING NEWS #NobelPrize in Physics 2016 to David Thouless, Duncan Haldane and Michael Kosterlitz pic.twitter.com/5jw75GIjRv
— The Nobel Prize (@NobelPrize) 4 października 2016
Tydzień noblowski
Tydzień noblowski rozpoczął się w Sztokholmie w poniedziałek od ujawnienia werdyktu komitetu Instytutu Karolinska, przyznającego Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny. We wtorek Komitet Noblowski Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk przyznał Nobla z fizyki, w środę przyzna nagrodę z chemii.
W piątek uwaga świata przeniesie się do Oslo, gdzie norweski Komitet Noblowski ogłosi laureata Pokojowej Nagrody Nobla. Zgodnie z wolą fundatora nagrody Alfreda Nobla wyróżnienie za działalność na rzecz pokoju przyznaje pięcioosobowy komitet powoływany przez norweski parlament.
W przyszły poniedziałek, 10 października, w Sztokholmie poznamy laureata Nagrody Nobla w dziedzinie ekonomii. To jedyna dodatkowa nagroda, o której nie wspomina w swoim testamencie Nobel. Z tego powodu formalnie nazywana jest nagrodą banku Szwecji im. Alfreda Nobla.
W tym roku laureat Nagrody Nobla w dziedzinie literatury zostanie podany wyjątkowo późno, dopiero w czwartek 13 października.
Autor: pk,mm\mtom / Źródło: PAP, Reuters