Нобелът По Физика Стига До 3, Които Са Изучавали Странните Състояния На Матер

{h1}

Нобеловата награда за физика отиде при трима физици, които изучаваха материята при най-малките мащаби и най-студените температури, което може да доведе до нови материали и прозрения за явления като свръхпроводимост.

Нобеловата награда за физика отиде при трима физици, които изучаваха материята при най-малките мащаби и най-студените температури, което може да доведе до нови материали и прозрения за явления като свръхпроводимост.

Тримата нобелови лауреати са Дейвид Дж. Хиляс от Университета на Вашингтон, Ф. Дънкан М. Халдейн от Принстънския университет и Дж. Майкъл Костерлиц от университета Браун.

И тримата работеха върху необичайни състояния на материята; Kosterlitz и Thouless изучиха теоретичните свойства на много тънки филми, по същество 2D материали. Халдан погледна вериги от магнити с размер на атом. [Нобелова награда 2016: Тук са победителите (и какво постигнаха)]

Те използваха математиката на топологията, за да обяснят защо свръхпроводимостта се появява и изчезва, когато се случи. Топологията е математическото изследване на процесите, които протичат в отделни стъпки. По-формално, това е изучаването на форми, които могат да бъдат трансформирани, без да ги нарушават - като трансформацията на поничка в сламка. Стъпките в топологията идват от факта, че поничка може да има една дупка или две (като сламка), но не един и половина.

Kosterlitz и Thouless се интересуваха какво се случва, когато охладите 2D филм на материята до почти абсолютна нула. Техните изчисления показаха, че е възможно такъв материал да провежда електричество без съпротива, превръщайки се в свръхпроводник, нещо, което учените смятаха за невъзможно. Пол Коксън, научен сътрудник в групата за химическа обработка на материалите в Университета в Кеймбридж, казва, че дори при почти нулева стойност, „винаги има някакво незначително колебание, което нарушава реда“. Това прекъсване трябва да предотврати настъпването на свръхпроводимост, добави той.

Или това са мислили учените. Но изчисленията на Kosterlitz и Thouless показват, че това не пречи на свръхпроводимостта и по-късни експерименти потвърдиха, че са правилни. Причината беше свързана с математиката на топологията. В 2D материал, малките водовъртежи, наречени вихри, образуват двойки, докато температурата спадне, а материалът става свръхпроводим, каза Коксън.

Когато повишите температурата, вихрите се разделят и вървят по отделните си пътища. Разделянето създава форми, които са с едно отверстие, за разлика от двуотворите (вихрите имат два отвора), като раздробяване на двукратно поничка на два еднократни понички и материалът губи своята свръхпроводимост. Преходът от свръхпроводящ към не свръхпроводим в такива филми е известен като прага на KT, за неговите откриватели, според съобщение на Нобеловия комитет.

По-късно Thouless изучава ефекта на квантовата зала. Обикновено, ако поставите магнит перпендикулярно на електрически ток, напрежението ще се промени. Ефектът на квантовия Хол е подобен, само че промяната на напрежението може да се случи само на определени стъпки. Thouless установили, че математиката на топологията обяснява явлението. Междувременно Халдан показа, че вериги от атомни магнити могат да се държат по подобен начин.

Откритията им биха могли да доведат до нови материали, макар че това все още е в бъдеще. "Това има последици за свръхпроводящи материали", каза Коксън, "но това все още е някакъв начин."

Коксън добави, че изборът на работа за Нобеловата награда е изненада, тъй като, както мнозина от физическата общност, той смята, че наградата ще отиде при учените, които наблюдават гравитационни вълни с помощта на лазерния интерферометър за гравитационна вълнова обсерватория (LIGO). „Всички имаха полунаписани истории на LIGO и тогава това излиза от сините“.

Оригинална статия за WordsSideKick.com.


Видео Добавка: .




Изследване


Годзила Израства 30 Пъти По-Бързо От Всеки Организъм На Земята. Ето Защо.
Годзила Израства 30 Пъти По-Бързо От Всеки Организъм На Земята. Ето Защо.

Ами Ако Земята Загуби Гравитация За Пет Секунди?
Ами Ако Земята Загуби Гравитация За Пет Секунди?

Наука Новини


Топ 5 Енергийно Ефективни Компютърни Монитори
Топ 5 Енергийно Ефективни Компютърни Монитори

Какво Каза Езика На Тялото На Обама По Време На Обръщението На Държавата На Съюза?
Какво Каза Езика На Тялото На Обама По Време На Обръщението На Държавата На Съюза?

Ако „Оумаамуа Е Извънземен Космически Кораб, Той Продължава Да Е Тих Толкова Далеч
Ако „Оумаамуа Е Извънземен Космически Кораб, Той Продължава Да Е Тих Толкова Далеч

Какво Е Шистов Масло?
Какво Е Шистов Масло?

Последните Смъртоносни Бури, Подхранвани От Лингринг Ла Ниня
Последните Смъртоносни Бури, Подхранвани От Лингринг Ла Ниня


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com