David Thouless, Duncan Haldane şi Michael Kosterlitz au primit Premiul Nobel pentru Fizică 2016

Postat la: 04.10.2016 |

Fizicienii David Thouless, Duncan Haldane şi Michael Kosterlitz au primit, marţi, 4 octombrie, Premiul Nobel pentru Fizică pe 2016, pentru descoperiri teoretice legate de stările topologice ale materiei, potrivit juriului Academiei Regale Suedeze de Ştiinţă.

Fizicienii britanici David Thouless, Duncan Haldane şi Michael Kosterlitz au câştigat Premiul Nobel pentru Fizică în 2016, acordat, potrivit juriul Academiei Regale Suedeze de Ştiinţă, pentru descoperiri legate de stări neobişnuite ale materiei cuantice, care se observă, de pildă, la nivelul fenomentului de superconductibilitate ( fenomen în care rezistenţa electrică a unui material conductor devine zero, dacă temperatura sa este mai mică decât o anumită valoare specifică materialului, numită temperatură critică - n.r.).

Cei trei oameni de ştiinţă au dezvoltat un cadru matematic ( în domeniul topologiei) pentru a explica aceste proprităţi ciudate. Descoperirile acestora duc la posibilitatea proiectării unor noi materiale, cu noi proprietăţi. Anunţul a fost făcut în cadrul conferinţei de presă din Suedia, iar cei trei fizicieni se alătură unei liste prestigoase de alţi 200 de laureaţi ai Premiului Nobel pentru Fizică, recunoscut din 1901. Premiul a fost, aşadar, împărţit între fizicianul David J. Thouless, de la University of Washington, Seattle, Statele Unite şi fizicienii F. Duncan M. Haldane, de la Universitatea Princeton, din Statele Unite şi J. Michael Kosterlitz, de la Universitatea Brown, tot din Statele Unite, care au primit prestigioasa distincţie ex-aequo.

"Le mulţumim pentru studiile lor de pionierat, acum aşteptăm să găsim alte stadii exotice ale materiei", declară membrii Academiei Regale Suedeze de Ştiinţă, potrivit Reuters. În comunicatul de presă se precizează că oamenii de ştiinţă au dezvăluit secretele materiei exotice. Utilizarea conceptelor topologice în fizică a fost decisivă pentru descoperirile oamenilor de ştiinţă. Topologia este o ramură a matematicii care descrie proprietăţi ce se modifică doar pas cu pas. Cu ajutorul acestor instrumente de ordin matematic, fizicienii au uimit experţii în fizica particulelor elementare.

La începutul anilor 1970, Michael Kosterlitz şi David Thouless au răsturnat teoria de la vremea respectivă, conform căreia supraconductibilitatea sau suprafluiditatea nu pot avea loc în straturi subţiri ale materiei. Fizicienii au demonstrat ca supraconductibilitatea ar putea avea loc la temperaturi scăzute şi, de asemenea, au explicat mecanismul şi fazele de tranziţie, care duc la dispariţia fenomenului supraconductibilităţii la temperaturi mai ridicate. În anii '80, Thouless a explicat un experiment anterior ce viza straturile subţiri de conductibilitate electrică. Fizicianul a demonstrat că fenomenul de conductibilitate în acele straturi se poate măsură folosind teoria numere întregi. Astfel, materia cuantică se putea observa folosind instrumentul topologiei, în esenţă matematic.

Tot la acea vreme, Duncan Haldane a observat că topologia poate explica proprietăţile înlănţuirilor de mici magneţi în unele materiale. Astăzi se cunosc numeroase faze de tip topologic ale materiei, atât în straturile subţiri ale materiei şi la nivel fibros, cât şi la nivel tridimensional. Kosterlitz şi Thouless s-au centrat pe studiul fenomenelor care apar în forme plate ale materiei - pe suprafeţe sau în interiorul unor straturi extrem de subţiri care pot fi considerate bi-dimensionale, faţă de cele trei dimeniuni (lungime, lăţine şi înălţime) prin care este descrisă în mod normal realitatea.

Haldane a studiat şi materia care formează fire atât de subţiri, încât acestea pot fi considerate drept o singură dimensiune. David Thouless, Duncan Haldane şi Michael Kosterlitz vor împărţi premiul de 8 milioane de coroane suedeze (sumă echivalentă cu 727,000 de lire sterline). Prima reacţie a profesorului Duncan Haldane a fost : "Am fost aşa cum este toată lumea, extrem de surprins. Şi extrem de bucuros... Foarte multe noi descoperiri care se bazează pe aceste cercetări vor avea loc."

Medalia Nobel pentru Fizică şi Chimie reprezintă Natura, sub forma unei zeiţe ce aminteşte de Isis, ivindu-se dintre nori şi ţinând în braţele sale un corn al abundenţei. Vălul care îi acoperă chipul său rece şi auster este ţinut de Geniul Ştiinţei. Pe medalie este inscripţionat în latină mesajul "Inventas vitam iuvat excoluisse per artes ", în traducere "Invenţiile îmbunătăţesc viaţa care este înfrumuseţată prin artă "), un citat din "Eneida" lui Virgiliu. Numele laureatului Nobel este gravat pe porţiunea de sub figurine, iar textul "REG. ACAD. SCIENT. SUEC." semnifică Academia Regală Suedeză de Ştiinţe. Premiul Nobel pentru Fizică a fost acordat în 2015 în comun lui Takaaki Kajita şi lui Arthur B. McDonald "pentru descoperirea oscilaţiilor neutrinilor, ceea ce demonstrează că neutrinii au masă".

Sezonul Nobel 2016 a debutat luni, când specialistul în biologie celulară Yoshinori Ohsumi au fost recompensat cu premiul pentru medicină, acordat pentru descoperiri privind mecanismele de autofagie, procesul de consumare a propriilor componente celulare de către un organism. În cursul acestei săptămâni vor fi anunţaţi câştigătorii premiilor Nobel 2016 pentru chimie (5 octombrie) şi pace (7 octombrie), iar cel pentru economie va fi anunţat, luni, 10 octombrie. Premiile Nobel sunt decernate din 1901, cu excepţia celui pentru economie, instituit în 1968 de Banca centrală din Suedia, cu ocazia împlinirii a 300 de ani de la fondarea acestei instituţii. Premiile au fost create după moartea inginerului sudez Alfred Nobel (1833 - 1896), inventatorul dinamitei, conform voinţei sale din testament.