Нобелова награда за физика и метафизика

Трима британски учени – Дейвид Тоулес, Дънкан Халдейн и Майкъл Костерлиц – споделят Нобеловата награда за физика заради откритията им върху екзотичните състояния на материята.

Поведението на материята, изграждаща веществата около нас, е невероятно сложно. Целта на физиката е да изведе простите принципи, чрез които можем да разберем материалния свят и да прогнозираме бъдещи явления. Това е огромно предизвикателство, защото най-обикновен къс от дадено твърдо вещество може да съдържа трилион трилиона отделни атома, които едновременно си взаимодействат.

Заслугата на Костерлиц, Тоулес и Халдейн е в това, че успешно демонстрират как голяма група материални обекти – особено тънки, „филмови” слоеве и атомни вериги – могат да бъдат разбрани чрез простите математически принципи на топологията. Тоест атомите се свързват по сродни начини (прост пример за топологическа близост е например фактът, че чаена чаша и поничка си приличат, защото и двете имат дупка в средата).

Научният пробив на тримата изследователи в този смисъл е онзи теоретичен скок, позволяващ постигането на огромен напредък в разбирането и предвидимостта на проявите на качествата на материални обекти. Много специалисти в различни области ще оценят приноса на тазгодишните носители на наградата.

Тримата нобелисти. Снимка: ЕПА/БГНЕС

Тоулес, Костерлиц и Халдейн демонстрират, че фазовите изменения на материята влияят пряко на техните качества спрямо електричеството. Промяната на агрегатното състояние (например между лед, течност и пара за водата) и на температурата имат пряко влияние върху електропроводимостта. Веществата провеждат електричестки ток много по-добре, когато са охладени. Топологичните фазови преходи са изследвани от тримата учени в множество разнообразни вещества. Това позволява по-задълбочено разбиране на точно тези бързи промени в качествата спрямо електричеството.

Половината награда е присъдена на Дейвид Тоулес; другата половина е разделена на две равни части между Халдейн и Костерлиц. Мотивът за наградата гласи:

„За теоретични открития в топологическите фазови преходи и топологичните фази на материята.”

Според Нобеловия комитет Тоулес получава по-голяма част от наградата, защото неговите приноси към двойното откритие (едновременно фазови преходи и фази на материята) са с особено голяма стойност.