[свободная трибуна] Нобелевскую премию по физике присудили за топологические фазовые переходы
Нобелевскую премию по физике присудили за топологические фазовые переходы
Сегодня в Стокгольме объявили лауреатов Нобелевской премии по физике 2016
года.
110-я премия вручена Дэвиду Таулессу (David Thouless), Дункану Халдейну
(Duncan Haldane) и Майклу Костерлитцу (Michael Kosterlitz) с формулировкой:
за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических
фаз материи
Работы ученых позволили физикам лучше описать такие явления как
сверхпроводимость, сверхтекучесть и магнетизм двумерных материалов
(атомарно-тонких слоев).
Дункан Халдейн также исследовал материалы, которые можно назвать
одномерными.
Благодаря теоретическому описанию ученые смогли объяснить, почему
электрическое сопротивление в тонких слоях материи изменяется ступенчато с
ростом индукции
приложенного магнитного поля -
целочисленный квантовый эффект Холла.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%A5%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B0#.D0.9A.D0.B0.D1.87.D0.B5.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D0.B0.D1.8F_.D0.B8.D0.BD.D1.82.D0.B5.D1.80.D0.BF.D1.80.D0.B5.D1.82.D0.B0.D1.86.D0.B8.D1.8F_.D1.86.D0.B5.D0.BB.D0.BE.D1.87.D0.B8.D1.81.D0.BB.D0.B5.D0.BDD0.BD.D0.BE.D0.B3.D0.BE_.D0.BA.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D1.82.D0.BE.D0.B2.D0.BED0.B3.D0.BE_.D1.8D.D1.84.D1.84.D0.B5.D0.BA.D1.82.D0.B0_.D0.A5.D0.BE.D0.BB.D0.BB.D0.B0
Топология - область математики, которая изучает непрерывность различных
объектов и явления, при которых переход от одного объекта к другому требует
ступенчатых
нарушений этой непрерывности.
К примеру, с точки зрения топологии чашка эквивалентна бублику - с помощью
непрерывных преобразований одно можно преобразовать в другое, не разрывая
материю.
Вместе с тем, шар не эквивалентен тору - для преобразования одного в другое
потребуется нарушить непрерывность материи.
Изменение топологии приводит к ступенчатому изменению свойств материй
С помощью топологии Майкл Костерлитц и Дэвид Таулесс объяснили как
сверхпроводимость или сверхтекучесть может возникать в двумерных материалах
- до их
работ в 1970-х годах это считалось невозможным.
Кроме того, физики указали механизм фазового перехода от сверхпроводящего
состояния при низких температурах к обычному, при высоких. Этот переход
получил
название перехода
Березинского-Костерлитца-Таулесса.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%85%D0%BE%D0%B4_%D0%91%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%E2%80%94_%D0%9A%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B0_%E2%80%94_%D0%A2%D0%B0%D1%83%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%B0
Вадим Березинский, также внесший вклад в разработку теории, не дожил до
получения Нобелевской премии.
Позднее физики применили топологический подход для объяснения целочисленного
квантового эффекта Холла в двумерных материалах. Дункан Халдейн показал как
с помощью того же подхода можно объяснить свойства одномерных магнитных
цепочек, возникающих в некоторых материалах.
В 2015 году лауреатами Нобелевской премии стали Такааки Кадзита и Артур
МакДональд, благодаря экспериментам которых были подтверждены осцилляции
нейтрино,
что доказало существование у этих элементарных частиц массы. Это открытие
было сделано на двух нейтринных детекторах - Super-Kamiokande и нейтринной
обсерватории
в Садбери. Ученые обнаружили, что нейтрино, рождающиеся в атмосфере и в
Солнце успевают изменить свой тип до того, как окажутся пойманными
детекторами.
В 2014 году Нобелевская премия по физике досталась японским инженерам -
Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура с формулировкой <за изобретение
эффективных
синих светодиодов, приведших к появлению ярких и энергосберегающих
источников белого света>.
Сами премии и медали будут вручаться в Стокгольме, в декабре 2016 года.
Лауреаты Нобелевской премии 2016 года получат 8 млн шведских крон (около
$931 тыс.).
Источник:
https://news.mail.ru/society/27332168/?frommail=1
С уважением, Эдуард Фурников
