Общество: Нобелевскую премию дали за открытие, о которое "споткнулись"

В Швеции названы лауреаты Нобелевской премии по физике. В этом году ими стали ученые Дэвид Таулесс из Университета Вашингтона, Дункан Халдейн из Принстона и Майкл Костерлитц из Брауна. Награду они получат за открытие топологических переходов и топологических фаз материи. Но насколько это достижение важно и когда люди смогут им воспользоваться в реальной жизни?

По информации в пресс-релизе Нобелевского комитета, ученые разработали продвинутые математические методы для описания необычных фаз и свойств материи, таких как сверхпроводники, сверхтекучие жидкости и магнитные пленки. Работы ученых сделали возможными нынешние поиски необычных фаз вещества, которые ведут многие исследователи в мире. Ожидается, что в будущем плоды их работы применят в области материаловедения и электроники.

Еще в начале 1970-х годов Майкл Костерлитц и Дэвид Таулесс, используя математические методы, переписали существующую теорию сверхпроводимости. Они показали, что сверхпроводимость и сверхтекучесть не могут наблюдаться в тонких слоях вещества. При этом второе может происходить при низких температурах. Они также объяснили фазовые переходы, которые заставляют сверхпроводимость исчезать при более высоких температурах.

В 1980-х Таулесс смог объяснить предыдущее исследование очень тонких электропроводящих слоев, в которых проводимость была точно измерена в виде целых шагов. Он показал, что эти числа были топологическими по своей природе. Примерно в то же время Дункан Халдейн обнаружил, что топологические понятия можно использовать для понимания свойств цепей малых магнитов, найденных в некоторых материалах.

По мнению профессора Сколтеха, заведующего лабораторией компьютерного дизайна материалов в МФТИ Артема Оганова, научное достижение является очень полезным. Он пояснил, что суть его в том, что обнаружено новое состояние вещества, новые топологические изоляторы.

«У найденных материалов могут быть самые разные сферы применения. Новое открытие позволит по-иному взглянуть на электронную структуру материи. Как вы знаете, топологический изолятор – это такой диэлектрический материал, у которого поверхность покрыта металлом. Им пророчат большое будущее применение в электронике», – рассказал ученый в интервью газете ВЗГЛЯД.

«Пока их практическое применение не реализовано. Вообще я считаю, что открытие топологических изоляторов или таких веществ, как графен, учит нас смирению. Потому что в основе исследований лежат самые обычные материалы, известные миллионы лет, те же графит или телурид висмута, который просто существует в природе. Сложно сказать, когда им удастся найти практическое применение. Возможно, это будет быстро, а может, и нет. Вы помните историю с графеном. Люди ломают головы, и в это вложено много денег, но новые материалы очень тонкие и деликатные, поэтому процесс их массового внедрения в нашу жизнь вряд ли будет быстрым», – добавил профессор.

Один из новых Нобелевских лауреатов – Дункан Халдейн из Принстонского университета – назвал свое открытие случайным. По его словам, он «пытался понять и доказать, что что-то еще не так», передает ТАСС.

«Как и в случае с большинством других открытий, мы просто споткнулись об это. Чтобы понять, что ты открыл, необходимо время. Как и все остальные, я был очень удивлен своей наградой. Ведь когда я начал работать над этой темой в конце 1980-х, я даже не думал, что это сможет найти применение. Теперь это подтвердилось, хотя открыть предстоит еще очень многое», – заявил ученый.

Так же как и его коллеги, Халдейн надеется на практическое применение своих открытий в материаловедении и электронике.

Церемония награждения представленных лауреатов пройдет по традиции 10 декабря в Стокгольме в день кончины основателя Нобелевских премий – шведского предпринимателя и изобретателя Альфреда Нобеля (1833–1896). Сумма каждой из Нобелевских премий в 2016 году составляет 8 млн шведских крон (932 тыс. долларов США). В ближайшие дни станут известны обладатели награды и в других номинациях. Так, 5 октября будет названо имя лауреата премии по химии, а 7 октября в Осло – лауреата премии мира.

С 1901 года Нобелевскую премию вручали 573 раза. Лауреатами стали 870 человек и 23 организации. Премия в области медицины присуждалась 106 раз. Самым молодым лауреатом в 1923 году стал Фредерик Бантинг (32 года) за открытие инсулина, самым возрастным – Пейтен Роус (87 лет) в 1966 году за открытие онкогенных вирусов.

Отечественные физики-лауреаты

Советские и российские физики не раз удостаивались Нобелевской премии. Впервые это произошло в 1958 году. Тогда за открытие и истолкование эффекта Вавилова – Черенкова награду получили ученые Павел Черенков, Илья Франк и Игорь Тамм.

В 1962 году за новаторские теории конденсированных средств, в особенности жидкого гелия премии удостоился академик Лев Ландау, а в 1964-м за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном принципе, ее получили Николай Басов и Александр Прохоров.

В 1978 году Петр Капица стал лауреатом Нобелевской премии за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур. После этого награду наши ученые не получали более 20 лет.

В 2000 году Жорес Алферов удостоился «научного «Оскара» за разработку полупроводниковых гетероструктур, используемых в высокочастотных схемах и оптоэлектронике.

Через три года его успех повторили советско-американский ученый Алексей Абрикосов и россиянин Виталий Гинзбург за пионерский вклад в теорию сверхпроводников и сверхтекучих жидкостей.

В 2010 году за новаторские эксперименты по исследованию двумерного материала – графена – Нобелевскую премию получили уроженцы России Андрей Гейм и Константин Новоселов, ныне проживающие и работающие в Великобритании.