2016-os fizikai Nobel-díj
18. számú egyetemi napló (2016)
A 2016-os fizikai Nobel-díjat három amerikai tudós kapta "a topológiai fázisátmenet és az anyag topológiai fázisainak elméleti felfedezéséért". A díj felét David J. Thouless kapja, Washington Egyetem, Seattle, WA, a másik felét Duncan M. Haldane (Princeton Egyetem, NJ) és Michael Kosterlitz, J. Egyetem, Providence, RI osztja meg. A nyertesek Nagy-Britanniában születtek 1934-ben, 1951-ben, illetve 1942-ben.
A Nobel-bizottság hivatalos nyilatkozata szerint a három tudós modern matematikai módszereket alkalmazott és szokatlan anyagállapotokat modellezett - szupravezetés, szuperfolyékonyság (szuperfolyékonyság) és vékony mágneses réteg. Ez megnyitja az ajtót egy ismeretlen világ megértésének, amelyben az anyag egzotikus állapotokban lakozik.
1.ábra. Három közönséges anyagállapot - gáz, folyékony és szilárd, valamint két egzotikus - plazma nagyon magas hőmérsékleten és vékony réteg kondenzált anyag nagyon alacsony hőmérsékleten.
A topológia a matematika olyan ága, amelyben a folytonosság jelenségeit tanulmányozzák, különösen azokat, amelyekben az alakok deformálódnak anélkül, hogy megváltoznának alapelemeik és az elemek közötti kapcsolatok. A nyertesek kutatásában a topológiai módszerek alkalmazása döntő fontosságú volt. A hetvenes évek elején Michael Kosterlitz és David Tulles cáfolta az akkori elképzelést, megállapítva, hogy a szupravezetés és a szuperfolyékonyság jelenségei vékony anyagrétegekben is megvalósulhatnak. Megmagyarázzák azt a mechanizmust, amely révén a szupravezetés alacsony hőmérsékleten jelentkezik. Az 1980-as években Tulles vékony elektromosan vezető rétegekkel végzett kísérletet fejtett ki, amelyben a vezetőképességet topológiai modell írta le. Ugyanakkor Duncan Holden felfedezte, hogyan lehet topológiai módszereket alkalmazni a mágneses áramkörök tulajdonságainak tanulmányozására vékony anyagrétegekben.