Нобелевскую премию по физике вручили за топологические фазовые переходы

В Стокгольме прошла церемония объявления лауреатов Нобелевской премии по физике. Лауреатами стали Дэвид Таулес (David Thouless), Дункан Халдан (Duncan Haldane) и Джон Майкл Костерлиц (John Michael Kosterlitz) с формулировкой "за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи". Таулесс получил половину премии, вторую половину поделили между Костерлицем и Халденом.

Member of the Nobel committee for physics explains topology using a cinnamon bun, a bagel and a pretzel https://t.co/gORO04UYam

— The Nobel Prize (@NobelPrize) 4 P>P:QQP1QQ 2016 P3.

Представитель Нобелевского комитета объясняет топологию на булочке с корицей, бейгеле и бретцеле.

Исследования, за которые она вручена, относятся к разработкам новых представлений о поведении конденсированных сред при низких температурах, которые можно наблюдать в некоторых двумерных (плоских) системах. Основная теоретическая работа была проделана на стыке математики и физики, причём большая её часть своими корнями уходит в 1970—1980-е годы. Тогда явления топологических фазовых переходов казались в основном важными лишь теоретически. Однако сегодня двумерные среды при низких температурах широко применяются в массиве джозефсоновских контактов, на основе которых пытаются создать полноценные квантовые компьютеры.

Сходные топологические фазовые переходы наблюдаются в сверхпроводящих гранулированных плёнках. В последние годы их также пытаются использовать для создания принципиально новой, быстрой и энергоэффективной электроники.

Решение Нобелевского комитета было неожиданным для большинства научного сообщества. Многие ожидали, что премия по физике будет присуждена за работы в области предсказания и обнаружения гравитационных волн, о фиксации которых впервые было объявлено в 2016 году. Это открытие играет большую роль не только в подтверждении теории относительности, но и в понимании всей истории Вселенной и её космологии.

Нобелевская премия по физике — высшая награда за научные достижения в соответствующей науке — ежегодно присуждается Шведской королевской академией наук в Стокгольме. Она была учреждена в соответствии с завещанием, написанным в 1895 году шведским химиком Альфредом Нобелем. Премия может быть присуждена максимум трём людям одновременно. Денежное вознаграждение могут распределить между ними поровну либо разделить на половину и две четверти.

Каждый лауреат получает медаль, диплом и денежное вознаграждение. Медали и денежные призы лауреатам традиционно вручат на ежегодной церемонии в Стокгольме 10 декабря — в годовщину смерти Нобеля.

Первую Нобелевскую премию по физике вручили в 1901 году Вильгельму Конраду Рентгену за открытие и изучение свойств лучей, которые позднее назвали в его честь. Интересно, что  учёный принял премию, но отказался приехать на церемонию вручения, сказав, что очень занят. Поэтому награду ему переслали почтой. Когда правительство Германии во время Первой мировой войны обратилось к населению с просьбой помочь государству деньгами и ценностями, Рентген отдал все свои сбережения, включая Нобелевскую премию.

С 1901 по 2015 год включительно лауреатами премии стали 109 человек, из них две женщины. Самым молодым лауреатом стал Уильям Лоренс Брэгг. В 25 лет он разделил свою награду с отцом, Уильямом Генри Брэггом. Это произошло в 1915 году.

Через сто лет после этого, в 2015 году, Нобелевской премии по физике удостоились Артур Брюс Макдональд (Arthur Bruce McDonald) и Такааки Кадзита (Kajita Takaaki) за открытие нейтринных осцилляций.