Nobelovu cenu za fyziku dostali vědci za výzkum toho, jak divná může být hmota

Nobelovu cenu za fyziku dostali David Thouless, Duncan Haldane a Michael Kosterlitz za pochopení topologických vlastností hmoty a jejích změn.

Stockholmský Karolinský institut v úterý před polednem oznámil držitele letošní Nobelovy ceny za fyziku. Dostali ji vědci, kteří se věnují zkoumání hmoty: David Thouless, Duncan Haldane a Michael Kosterlitz.

Vědci zkoumali takzvané fázové přechody, tedy to, co se děje, když hmota mění skupenství. Při tom se vždy náhle mění některá makroskopická vlastnost látky, například hustota, tepelná vodivost, měrná tepelná kapacita a další.

Při stálých podmínkách mohou současně existovat dvě fáze - v tom případě mezi nimi je takzvané fázové rozhraní (napříkoad led taje pouze na povrchu) nebo dokonce tři.

Když se hmota zahřeje nebo naopak extrémně ochladí, mohou vznikat i jiná skupenství, než ta, na něž jsme zvyklí (tekuté, kapalné a plynné). V nich se hmota chová velmi podivně, a právě změny jejích topologických vlastností popsala trojice letošních laureátů Nobelovy ceny za fyziku.

„Tato trojice otevřela dveře do zcela neznámého světa, kde hmota nabývá nezvyklých vlastností nebo stavů.“

Královská švédská akademie věd

Tento výzkum může vést v budoucnosti ke vzniku nových materiálů s nečekanými vlastnostmi, jaké dnes stvořit neumíme. Topologické vlastnosti hmoty totiž mají vliv na jiné její vlastnosti: například čím více otvorů hmota má, tím je vodivější: 

Topologie hmoty
Zdroj: http://www.nobelprize.org/

Právě z toho důvodu by mohly tyto exotické materiály vést ke vzniku supervodičů nebo naopak superizolantů.

 

Připravujeme další podrobnosti.