Нобелевские лауреаты по физике 2016 года

Сегодня в Стогкольме, Швеция, были объявлены Нобелевские лауреаты по физике. Премию за вклад в развитие этой науки получили сразу трое британских ученых: Дэвид Таулесс (David Thouless), Дункан Халдейн (Duncan Haldane) и Майкл Костерлиц (Michael Kosterlitz) за «теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи».

Результаты их работы позволили научному сообществу лучше объяснить такие явления как сверхпроводимость, сверхтекучесть и магнетизм двумерных материалов (под двумерными подразумеваются материалы состоящие из атомарных слоев). Соответствующая информация размещена на официальном сайте Нобелевской премии.

Топология — раздел математики, изучающий явление непрерывности, в частности свойства пространств, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях. Например, связность и ориентируемость.

К своей награде ученые шли более сорока лет. Еще в 70-х Майкл Костерлиц, Дэвид Таулесс и Вадим Березинский эсперементально опровергли тогдашнюю теорию о том, что двумерные материалы не могут обладать сверхпроводимостью. Они доказали возможность сверхпроводимости при крайне низких температурах и связанное с ней явление фазового перехода, которое исчезает при повышении температуры. Обнаруженное ими явление было названо в честь исследователей переходом Березинского — Костерлица — Таулеса (БКТ-переход) или просто топологический фазовый переход.

Отдельно стоит упомянуть советского физика-теоретика Вадима Березинского (15.06.1935 – 23.06.1980), принимавшего участие в работе. Уроженец Киева, в 1959 году окончил физический факультет МГУ, в 1963 — аспирантуру МИФИ, доктор физико-математических наук. Наиболее важными его работами считаются труды по теории фазовых переходов в двумерных системах и теории локализации в неупорядоченных одномерных проводниках. Работы ученого доступны на сайте Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау, где Вадим Львович проработал последние годы жизни (с 1977 по 1980 г).

В 80-х Таулесс подтвердил проведенный ранее эксперимент с тонкими проводящими слоями. Тогда он зафиксировал, что проводимость все же имеет топологическую природу. Примерно тогда же Дункан Холдейн доказал, что топологические понятия могут использоваться для объяснения свойств цепей малых магнитов, найденных в некоторых материалах.

В последние десятилетия исследования в этой области серъезно продвинулись. Изучение топологических фазовых переходов дает физикам надежду на изобретение сверхпроводника и квантового компьютера.

Между собой физики разделят не только славу, но и денежное вознаграждение от Нобелевского комитета, которое в этом году составило в 8 миллионов шведских крон (около 931 тысячи долларов США).

Объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике