Nobelova cena za "tajemství placatého světa". Ocenění fyzici otevřeli cestu k rozvoji elektroniky

Jan A. Novák
4. 10. 2016 17:02
Letošní výběr laureátů Nobelovy ceny za fyziku leckoho překvapil. Podělí se o ni tři britští vědci působící v USA – David Thouless, Duncan Haldane a Michael Kosterlitz. Zdůvodnění, že ocenění získali "za teoretické objevy topologické fáze přechodů a topologické fáze hmoty", je navíc pro většinu smrtelníků nesrozumitelné. Předmětem jejich výzkumu jsou exotické stavy hmoty, jejichž poznání může otevřít cestu k dalšímu rozvoji elektroniky, přibližuje Jan A. Novák.
Letošní laureáti Nobelovy ceny za fyziku.
Letošní laureáti Nobelovy ceny za fyziku. | Foto: Reuters

Praha – Oblíbeným námětem některých autorů sci-fi je svět, který má jen dva rozměry (přesněji řečeno jehož třetí rozměr je velmi malý), protože disponuje vlastnostmi v našem trojrozměrném vesmíru těžko představitelnými.

Zdaleka ale nejde jen o fantazii. I tloušťky vrstev skutečných materiálů je možné omezit jen na několik málo atomů. Hmota se pak začne chovat úplně jinak, než jsme zvyklí.

Děje se tak kromě jiného proto, že se tu mnohem zřetelněji uplatňují zákony kvantové fyziky – v našem světě těžko postřehnutelné.

Právě těmito fenomény se zabývá trojice letošních laureátů Nobelovy ceny za fyziku – britští vědci David Thouless, Duncan Haldane a Michael Kosterlitz, kteří působí v USA.

Přínos oceněných vědců spočívá v tom, že pro studium těchto jevů použili topologii – obor matematiky, který se (velmi zjednodušeně řečeno) zabývá vlastnostmi geometrických útvarů za určitých specifických okolností.

Ukázalo se, že topologické postupy mohou být užitečné právě při studiu chování tenkých vrstev, včetně materiálů zajímavých i z praktického hlediska, jako jsou například supravodiče nebo magnety. Trojice vědců tak dalším odborníkům poskytla nástroj k pochopení jevů, kolem nichž do té doby panovala řada nejasností.

"Věřím, že výběr laureátů byl naprosto správný," komentoval letošní cenu za fyziku profesor Steve Bramwell z Londýnského centra pro nanotechnologie.

"Úkolem fyziky je studium hmoty, objasňování základních principů jejího chování a předpovídání dosud neznámých jevů... Průlomový přínos těchto vědců spočívá v tom, že umožnili výrazný pokrok v chápání a předvídání vlastností mnoha materiálových systémů," uvedl.

Naděje pro supravodivost a kvantové počítače

Michael Kosterlitz a David Thouless se uplatněním topologických metod v materiálovém výzkumu zabývali na přelomu 60. a 70. let minulého století.

Už v roce 1970 zveřejnili práci, v níž popsali mechanismy umožňující vysvětlit supravodivost a supratekutost v tenkých vrstvách při extrémně nízkých teplotách. Objasnili také, proč tyto jevy při zvýšení teploty mizí.

Ve stejné době Duncan Haldane zjistil, že pomocí topologických metod jde také vysvětlit chování řetězců malých magnetů (na úrovni atomů), které se nacházejí v některých materiálech. Ocenění vědci také předvedli, že jde takto vysvětlit změny elektrických a magnetických vlastností při fázových přechodech, tedy v okamžicích přechodu hmoty z jednoho skupenství do jiného.

Vědci si od těchto objevů slibují především další pokrok ve výzkumu exotických stavů hmoty a při studiu supravodivosti (stavu, kdy některé materiály při nízkých teplotách mají téměř nulový elektrický odpor). Materiály vzniklé pomocí topologických metod ale mohou mít i praktické využití: uplatní se při vývoji nových elektronických prvků a kvantových počítačů.

 

Právě se děje

před 45 minutami

Při explozi v laserové střelnici v Přerově se popálily dvě osoby

Dva lidé se v neděli odpoledne popálili při explozi a vzplanutí sudů od oleje v rekonstruované laserové střelnici v Přerově. "Popálené osoby jsou již v péči zdravotnické záchranné služby," řek dnes mluvčí hasičů Zdeněk Hošák. Na místě zasahují záchranáři a hasiči. Okolnosti exploze vyšetřuje policie.

Výbuch podle Hošáka nastal v laser aréně nedaleko centra Přerova při instalaci několika sudů od oleje. "Došlo k explozi a vzplanutí. Následkem jsou dvě popálené osoby. Hasiči provádí důkladnou kontrolu termokamerami. V prostorách je nebezpečí skrytého hoření," uved Hošák.

Zdroj: ČTK
před 47 minutami

Letecká základna Ajn al-Asad v Iráku, na níž působí američtí vojáci, byla cílem raketového útoku. AFP to řekl nejmenovaný bezpečnostní činitel.

Zdroj: ČTK
před 1 hodinou

Stronati je na odchodu do Maďarska

Obránce Patrizio Stronati je na odchodu z Baníku Ostrava. Šestadvacetiletý fotbalista má namířeno do maďarského klubu Puskás Akadémia. Od vedení Baníku dostal povolení absolvovat v novém působišti lékařskou prohlídku.

"Kluby jsou na podmínkách transferu prakticky domluveny," řekl sportovní ředitel Baníku Alois Grussmann na klubovém webu. "Zbývá ještě doladit některé detaily, absolvovat zdravotní prohlídku a vše definitivně podepsat. Jakmile se tak stane, transfer Patrizia Stronatiho oficiálně oznámíme," uvedl.

Stronati nastupoval za Baník od roku 2018, kdy přišel z Austrie Vídeň. Předtím byl také hráčem Mladé Boleslavi, v Ostravě začínal v roce 2013 s kariérou. V české lize odehrál 147 zápasů a dal deset gólů.

V Puskás Akadémia působí od loňska bývalý olomoucký záložník Jakub Plšek i exslávista Rumun Alexandru Baluta. Tým vede někdejší liberecký kouč Slovák Zsolt Hornyák.

Zdroj: ČTK
Další zprávy