Dzisiaj miałam okazję uczestniczyć w wykładzie dr hab., prof. nadzw. Instytutu Fizyki PAN Andrzeja Łusakowskiego pt. Topologia w fizyce- nagroda Nobla 2016. Kiedy tylko przeczytałam, że taki wykład będzie miał miejsce to (ku niezrozumieniu ze strony koleżanek z klasy) marzyłam, aby go wysłuchać (nic nie poradzę na to, że kocham fizykę-szkoda tylko, że jest to miłość jednostronna). Dlatego też, kiedy okazało się, że nasza klasa na niego idzie, praktycznie skakałam ze szczęścia.
Co prawda nie wiele z niego zrozumiałam (jak chyba wszyscy), ale po wyjściu rozpływałam się z zachwytu. Dlatego, że po raz kolejny uświadomiłam sobie, że fizyka jest cudowna i naprawdę moim celem jest ją zrozumieć, ale tak naprawdę.Wykład miał nam przybliżyć choć trochę czym zajmuje się topologia.
Nagrodę Nobla w roku 2016 otrzymali David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane oraz J. Michael Kosterlitz za teoretyczne odkrycia topologicznych przejść fazowych i topologicznych faz materii. Pozwolę sobie przytoczyć artykuł, który bardzo ładnie wyjaśnia sprawę :
Jak czytamy w komunikacie, tegoroczni laureaci otworzyli drzwi do nieznanego świata, w którym materia może przyjmować dziwne stany. Przy pomoc zaawansowanych metod matematycznych do zbadania nietypowych faz (stanów) materii, takich jak nadprzewodnictwo, nadciekłość, cienkie warstwy magnetyczne. Dzięki tym pracom obecnie trwają poszukiwania nowych, egzotycznych form materii.Źródło: Klik
Topologia to dziedzina matematyki, która zajmuje się własnościami które nie ulegają zmianie nawet przy sporych deformacjach obiektów (tzw. niezmienniki topologiczne). Ma kluczowe znaczeni dla innych dziedzin matematyki.
W latach 70. ubiegłego wieku Michael Kosterlitz i David Thouless wykazali, że aktualne teorie na temat nadprzewodnictwa i nadciekłości nie działają dla cienkich warstw. Pokazali, że nadprzewodnictwo może zachodzić także niskich temperaturach i wyjaśnili mechanizm przejścia fazowego, które powoduje, że nadprzewodnictwo znika w wysokich temperaturach.
W latach 80. Thouless wyjaśnił poprzednie eksperymenty z bardzo cienkimi elektrycznie przewodzącymi warstwami, w których przewodność była precyzyjnie zmierzona jako całkowite kroki. Pokazał, że te kroki są w swojej naturze topologiczne. Mniej więcej w tym samym czasie Duncan Haldane odkrył w jaki sposób koncepcje topologiczne można zastosować do zrozumienia własności łańcuchów małych magnesów znajdujących się w niektórych materiałach.
Obecnie znamy wiele topologicznych faz, nie tylko w cienkich warstwach, ale także w zwykłych trójwymiarowych materiałach. W ciągu ostatniej dekady dziedzina ta spowodowała gwałtowny rozwój badań nad fizyką materii skondensowanej, w nadziei znalezienia nowych topologicznych materiałów, których by można użyć w nowych generacjach elektroniki i nadprzewodników, a także w przyszłych komputerach kwantowych.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz