Нобелевская премия по физике - 2016

Физический Нобель-2016 присужден Майклу Костерлицу, Дэйвиду Таулессу и Данкану Холдейну за "теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи".

В этой малопонятной для широкой публики фразе скрыт целый мир удивительных (даже для самих физиков!) эффектов. И в открытии этих эффектов сегодняшние лауреаты сыграли ключевую роль в 1970-80-х годах. Трех физиков поощрили за целый список пионерских работ, которые 30 с лишним лет назад стимулировали развитие нового направления в физике конденсированных сред.

Простыми словами, конденсированная среда - это когда много однотипных частиц собрались вместе и сильно воздействуют друг на друга. Ключевое здесь каждое слово. Сами частицы и закон взаимодействия между ними должны быть однотипными. Может быть несколько разных атомов, главное, чтобы их фиксированных набор повторялся снова и снова. Частиц должно быть очень много, десяток-другой - это еще не конденсированная среда. И влиять друг на друга частицы должны сильно - толкать, тянуть, мешать или обмениваться друг с другом чем-то. (Разреженный газ конденсированной средой не считается!)

Главное откровение физики конденсированных сред - при таких очень простых "правилах игры" в ней обнаружилось нескончаемое богатство явлений и эффектов. Такое многообразие возникает вовсе не из-за пестрого состава - частицы ведь однотипные! - а самопроизвольно, динамически, как результат коллективных эффектов. В самом деле, раз взаимодействие сильное, нет смысла смотреть на движение каждого отдельного атома или электрона, ведь оно тут же сказывается на поведении всех ближайших соседей, а может быть, даже и далеких частиц. Когда вы читаете книгу, она «говорит» с вами не россыпью отдельных букв, а набором связанных друг с другом слов, она передает вам мысль в форме «коллективного эффекта» букв. Так же и конденсированная среда «говорит» на языке синхронных коллективных движений, а вовсе не отдельных частиц. И вот этих коллективных движений, оказывается, огромное разнообразие.

Нынешняя Нобелевская премия отмечает работы теоретиков по расшифровке еще одного «языка», на котором могут «разговаривать» конденсированные среды, — языка топологически нетривиальных возбуждений. О том, что это такое - можно прочитать здесь.

 

Метки: Нобелевская премия, 2016, премия по физике, Майкл Костерлиц, Дэйвид Таулесс, Данкан Холдейн, топологически нетривиальные возбуждения, конденсированная среда

Поделитесь
Поделитесь
Вы подтверждаете удаление поста?
Этот пост используется в шапке на главной странице.
Его удаление повлечет за собой удаление шапок соответствущих страниц.
Вы подтверждаете удаление поста?