Najnowsze wynalazki w fizyce Nagroda Nobla. Nagroda Nobla z fizyki zostanie przyznana za fale grawitacyjne. Liryczne wprowadzenie do fizyki materii skondensowanej

W środkach środki masowego przekazu W przeddzień ogłoszenia laureatów 2017 r. dyskutowano o różnych kandydatach, a wśród faworytów znaleźli się ci, którzy ostatecznie otrzymali nagrodę.

Barry Barish jest czołowym ekspertem od fal grawitacyjnych i jednym z liderów Obserwatorium Laser Interferometer Gravitational-Wave (LIGO, z siedzibą w USA).

A Rainer Weiss i Kip Thorn stali u początków tego projektu i nadal pracują w LIGO.

Media uznały również za silnego kandydata do mediów Brytyjkę Nicola Spaldin, która przez długi czas pracowała jako badacz teorii materiałów w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii w Zurychu. Przypisuje się jej odkrycie multiferroiku, materiału o unikalnej kombinacji właściwości elektrycznych i magnetycznych, które współistnieją jednocześnie. To sprawia, że ​​materiały są idealne do budowy szybkich i energooszczędnych komputerów.

W tym roku zagraniczne media również wymieniły rosyjskich naukowców wśród możliwych kandydatów do Nagrody Nobla.

W szczególności w prasie wymieniono nazwisko astrofizyka, akademika Rosyjskiej Akademii Nauk Raszida Suniajewa, który jest dyrektorem Instytutu Astrofizyki Towarzystwa Maxa Plancka w Garching (Niemcy).

Jak wiecie, wielu krajowych naukowców zostało wcześniej laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. W 1958 r. Otrzymali go trzej sowieccy naukowcy - Pavel Cherenkov, Ilya Frank i Igor Tamm; w 1962 r. - Lew Landau, aw 1964 r. - Nikołaj Basow i Aleksander Prochorow. W 1978 roku Piotr Kapitsa został laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. W 2000 r. nagrodę otrzymał rosyjski naukowiec Zhores Alferov, aw 2003 r. Aleksiej Abrikosow i Witalij Ginzburg. W 2010 roku nagrodę otrzymali Andrey Geim i Konstantin Novoselov, którzy pracują na Zachodzie.

W sumie od 1901 do 2016 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki przyznano 110 razy, przy czym tylko w 47 przypadkach nagroda trafiła do jednego laureata, w pozostałych została podzielona między kilku naukowców. Tak więc w ciągu ostatnich 115 lat nagrodę otrzymały 203 osoby – w tym amerykański naukowiec John Bardeen, który został laureat Nagrody Nobla z fizyki dwukrotnie - jedyny w historii nagrody. Po raz pierwszy otrzymał nagrodę wspólnie z Williamem Bradfordem Shockleyem i Walterem Brattainem w 1956 roku. A w 1972 roku Bardeen został nagrodzony po raz drugi - za fundamentalną teorię konwencjonalnych nadprzewodników, wraz z Leonem Neilem Cooperem i Johnem Robertem Schriefferem.

Wśród dwustu laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki były tylko dwie kobiety. Jedna z nich, Maria Curie, oprócz nagrody rzeczowej w 1903 roku, otrzymała również w 1911 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Drugą była Maria Goeppert-Mayer, która została nagrodzona wspólnie z Hansem Jensenem w 1963 roku „za odkrycia dotyczące struktury powłokowej jądra”.

Najczęściej Nagrodę Nobla przyznawano badaczom z dziedziny fizyki cząstek elementarnych.

Średnia wieku laureatów Nagrody Nobla z fizyki to 55 lat. Najmłodszym zwycięzcą w tej kategorii jest 25-letni Lawrence Bragg z Australii, który w 1915 roku podzielił nagrodę ze swoim ojcem Williamem Henrym Braggiem za wkład w badania kryształów za pomocą promieni rentgenowskich. Najstarszy pozostaje 88-letni Raymond Davis Jr., który w 2002 roku otrzymał nagrodę „za stworzenie astronomii neutrinowej”. Nawiasem mówiąc, Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki podzielili nie tylko ojciec i syn Braggy'ego, ale także mąż i żona Marie i Paul Curie. W inny czas Laureatami zostali ojcowie i synowie - Niels Bohr (1922) i jego syn Aage Bohr (1975), Manne Sigbahn (1924) i Kai M. Sigbahn (1981), JJ Thomson (1906) i George Paget Thomson (1937).

Prawa autorskie do zdjęć Obrazy Getty Tytuł Zdjęcia Wszystkie medale Nobla mają na awersie wizerunek Alfreda Nobla.

„… a jedna część trafi do tego, kto dokonał najważniejszego odkrycia lub wynalazku w dziedzinie fizyki…”

Z woli Alfreda Nobla.

Fizyka była pierwszą dziedziną nauki wymienioną w testamencie Nobla. Pod koniec XIX wieku powszechnie wierzono, że fizyka jest najważniejszą nauką, dzięki której ludzkość będzie mogła zrobić kolosalny krok naprzód. Możliwe, że podzielał ten pogląd Alfred Nobel. Ponadto jego własne badania naukowe związane były również z fizyką.

W swoim testamencie Nobel określił, że nagrodę w dziedzinie fizyki powinna przyznać Królewska Szwedzka Akademia Nauk.

Nagroda Nobla z fizyki w liczbach

nagrody z fizyki od 1901 do 2014

47 nagród przyznano tylko jednej osobie

2 kobiety-laureatki

Najmłodszy laureat miał 25

55 lat - średni wiek laureat w dniu wręczenia nagrody

Komitet Nobla

Został założony w 1739 roku. Dziś składa się z 440 szwedzkich i 175 zagranicznych naukowców. Akademia powołuje członków Komitetu Noblowskiego na trzyletnią kadencję.

Które dziedziny zdobyły najwięcej Nagród Nobla w dziedzinie fizyki?

Fizyka prawdopodobnie przeszła najbardziej dramatyczną zmianę w historii Nagród Nobla.

Członek Komitetu Noblowskiego w dziedzinie fizyki, szwedzki naukowiec Eric Carlson, zauważył, że nauka ta przeszła od mechaniki klasycznej XIX wieku do mechaniki kwantowej w XX wieku, zajmuje się wszystkim, od struktury i natury cząstek elementarnych po badanie prawa rządzące przestrzenią, interesuje się takimi właściwościami materii, jak nadciekłość i nadprzewodnictwo, bez niej nowoczesne technologie są niemożliwe.

„Większość fundamentalnych idei leżących u podstaw procesu pojmowania świata została przedstawiona lub zbadana przez laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki” – powiedział Carlson.

Najwięcej nagród z fizyki przyznano za badania nad cząstkami elementarnymi (34), z fizyki jądrowej (28), fizyki materii skondensowanej (28) oraz mechanika kwantowa (11).

Najsłynniejszym laureatem Nagrody Nobla wszechczasów, dyscyplin i narodów był Albert Einstein. W 1921 otrzymał nagroda Nobla w fizyce – jak to zostało powiedziane „Za usługi z zakresu fizyki teoretycznej, a w szczególności za odkrycie efektu fotoelektrycznego”.

Medal fizyki

Wszystkie medale Nobla mają na awersie wizerunek Alfreda Nobla, a na rewersie alegorię odpowiedniej dyscypliny naukowej.

Na medalu w dziedzinie fizyki wybity jest alegoryczny obraz Natury w postaci bogini unoszącej się z chmur. W jej rękach jest róg obfitości. Jej twarz jest zakryta welonem, który unosi alegoria Nauki.

Napis po łacinie brzmi: „Inventas vitam juvat excoluisse per artes”. Ten wers pochodzi z wiersza Wergiliusza „Eneida” i z grubsza przetłumaczony brzmi mniej więcej tak: „I ci, którzy poprawili życie na Ziemi dzięki nowo odkrytej umiejętności”.

Medal został stworzony przez szwedzkiego rzeźbiarza Erika Lindberga.

W Związku Radzieckim najwięcej laureatów Nagrody Nobla było w dziedzinie fizyki - 11 osób, w tym Lew Landau, Piotr Kapitsa, Aleksiej Abrikosow i Witalij Ginzburg.

Rainer Weiss, Barry Barish i Kip Thorne

Królewska Szwedzka Akademia Nauk ogłosiła zwycięzców Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2017 roku. Nagrodę otrzymają Rainer Weiss (połowa nagrody), Barry Barish i Kip Thorne z dopiskiem „za decydujący wkład w detektor LIGO oraz za obserwację fal grawitacyjnych”. Oficjalne wręczenie nagród i medali odbędzie się w grudniu, po tradycyjnych wykładach. Ogłoszenie zwycięzcy było transmitowane na żywo na stronie internetowej Komitetu Nobla.

Weiss, Thorne i Barish byli uważani za najbardziej prawdopodobnych kandydatów do Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki od 2016 roku, kiedy to współpraca LIGO i VIRGO odkryła fale grawitacyjne powstałe w wyniku połączenia dwóch czarnych dziur.

Rainer Weiss odegrał kluczową rolę w opracowaniu detektora, ogromnego interferometru o wyjątkowo niskim poziomie hałasu. Fizyk rozpoczął odpowiednie prace już w latach 70., tworząc małe prototypowe systemy w Massachusetts Institute of Technology. Kilka lat później w Caltech pod kierownictwem Kipa Thorne'a powstały prototypy interferometru. Później połączyli siły fizycy.

Schemat obserwatorium grawitacyjnego LIGO

Barry Barish przekształcił małą współpracę pomiędzy MIT i Caltech w ogromny międzynarodowy projekt - LIGO. Naukowiec kierował rozwojem projektu i tworzeniem detektorów od połowy lat 90-tych.

LIGO to dwa obserwatoria grawitacyjne oddalone od siebie o 3000 kilometrów. Każdy z nich to interferometr Michelsona w kształcie litery L. Składa się z dwóch ewakuowanych ramion optycznych o długości 4 km. Wiązka lasera jest dzielona na dwie składowe, które przechodzą przez rury, są odbijane od ich końców i ponownie łączone. W przypadku zmiany długości ramienia zmienia się charakter interferencji między wiązkami, co jest ustalane przez detektory. Duża odległość między obserwatoriami pozwala dostrzec różnicę w czasie nadejścia fal grawitacyjnych – z założenia, że ​​te ostatnie rozchodzą się z prędkością światła, różnica czasu nadejścia wynosi 10 milisekund.

Dwa detektory LIGO

Więcej o astronomii fal grawitacyjnych i jej przyszłości przeczytasz w naszym materiale „”.

W 2017 roku wielkość Nagrody Nobla została zwiększona o milion koron szwedzkich – jednorazowo o 12,5 proc. Teraz jest to 9 milionów koron lub 64 miliony rubli.

Laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2016 r. są teoretycy Duncan Haldane, David Thouless i Michael Kosterlitz. Zjawiska te obejmują na przykład całkowitoliczbowy efekt Halla: cienka warstwa substancji zmienia swoją rezystancję stopniowo wraz ze wzrostem zastosowanej do niej indukcji. pole magnetyczne. Ponadto teoria pomaga opisać nadprzewodnictwo, nadciekłość i uporządkowanie magnetyczne w cienkich warstwach materiałów. Ciekawe, że podstawę teorii położył sowiecki fizyk Vadim Berezinsky, ale niestety nie doczekał się nagrody. Więcej na ten temat przeczytasz w naszym materiale „”.

Władimir Korolew

Z sformułowaniem „ do teoretycznych odkryć topologicznych przejść fazowych i topologicznych faz materii”. Za tym nieco niejasnym i niezrozumiałym dla ogółu sformułowaniem kryje się cały świat efektów nietrywialnych i zaskakujących nawet dla samych fizyków, w których teoretycznym odkryciu laureaci odegrali kluczową rolę w latach 70. i 80. XX wieku. Oczywiście nie tylko oni zdali sobie sprawę ze znaczenia topologii w fizyce. Tak więc radziecki fizyk Vadim Berezinsky, rok przed Kosterlitzem i Thoulessem, poczynił w istocie pierwszy ważny krok w kierunku topologicznych przejść fazowych. W pobliżu imienia Haldane'a można również umieścić wiele innych imion. Tak czy inaczej, wszyscy trzej laureaci są z pewnością ikonicznymi postaciami w tej dziedzinie fizyki.

Liryczne wprowadzenie do fizyki materii skondensowanej

Wyjaśnienie w przystępnych słowach istoty i wagi prac, za które przyznano Nobla 2016 z fizyki, nie jest zadaniem łatwym. Same zjawiska są nie tylko złożone, a dodatkowo kwantowe, ale także zróżnicowane. Nagroda została przyznana nie za jedno konkretne odkrycie, ale za całą listę pionierskich prac, które w latach 70. i 80. stymulowały rozwój nowego kierunku w fizyce materii skondensowanej. W tej wiadomości postaram się osiągnąć skromniejszy cel: wyjaśnić na kilku przykładach istota tego, czym jest topologiczne przejście fazowe, i przekazać wrażenie, że jest to naprawdę piękny i ważny efekt fizyczny. Opowieść będzie dotyczyła tylko połowy nagrody, tej, w której sprawdzili się Kosterlitz i Thouless. Praca Haldane'a jest równie fascynująca, ale jeszcze mniej graficzna, a wyjaśnienie jej zajęłoby dość długą historię.

Zacznijmy od szybkiego wprowadzenia do najbardziej fenomenalnej gałęzi fizyki - fizyki materii skondensowanej.

Medium skondensowane to, w języku potocznym, wiele cząstek tego samego typu, które łączą się i silnie na siebie oddziałują. Prawie każde słowo tutaj jest kluczowe. Same cząstki i prawo interakcji między nimi muszą być tego samego typu. Możesz wziąć kilka różnych atomów, ale najważniejsze jest to, że ten ustalony zestaw powtarza się w kółko. Musi być dużo cząstek; tuzin czy dwa nie jest jeszcze medium skondensowanym. I wreszcie, powinny mocno na siebie oddziaływać: pchać, ciągnąć, przeszkadzać sobie nawzajem, może coś między sobą wymieniać. Rozrzedzony gaz nie jest uważany za medium skondensowane.

Główne objawienie fizyki materii skondensowanej: przy tak prostych „zasadach gry” ujawniło nieskończone bogactwo zjawisk i efektów. Taka różnorodność zjawisk wcale nie powstaje z powodu pstrokatego składu - cząstki są tego samego typu - ale spontanicznie, dynamicznie, w wyniku efekty zbiorowe. Rzeczywiście, ponieważ oddziaływanie jest silne, nie ma sensu patrzeć na ruch każdego pojedynczego atomu lub elektronu, ponieważ natychmiast wpływa na zachowanie wszystkich najbliższych sąsiadów, a może nawet odległych cząstek. Kiedy czytasz książkę, „przemawia” ona do ciebie nie rozproszonymi pojedynczymi literami, ale zbiorem połączonych ze sobą słów, przekazuje ci myśl w postaci „zbiorowego efektu” liter. Podobnie ośrodek skondensowany „mówi” językiem synchronicznych ruchów zbiorowych, a nie pojedynczych cząstek. Okazuje się, że te zbiorowe ruchy mają ogromną różnorodność.

Obecna Nagroda Nobla docenia pracę teoretyków nad rozszyfrowaniem innego „języka”, w którym skondensowana materia może „mówić” – języka topologicznie nietrywialne wzbudzenia(co to jest - tuż poniżej). Odkryto już całkiem sporo konkretnych układów fizycznych, w których takie wzbudzenia powstają, a laureaci mieli w wielu z nich rękę. Ale najważniejszą rzeczą tutaj jest konkretne przykłady, ale sam fakt, że dzieje się to również w przyrodzie.

Wiele zjawisk topologicznych w materii skondensowanej zostało po raz pierwszy wymyślonych przez teoretyków i wydawało się, że są to tylko matematyczny żart, niezwiązany z naszym światem. Ale potem eksperymentatorzy odkryli rzeczywiste środowiska, w których obserwuje się te zjawiska – a matematyczny żart nagle dał początek nowej klasie materiałów o egzotycznych właściwościach. Eksperymentalna strona tej dziedziny fizyki obecnie rośnie, a ten szybki rozwój będzie kontynuowany w przyszłości, obiecując nam nowe materiały o zaprogramowanych właściwościach i oparte na nich urządzenia.

Wzbudzenia topologiczne

Wyjaśnijmy najpierw słowo „topologiczny”. Nie obawiaj się, że wyjaśnienie zabrzmi jak czysta matematyka; po drodze pojawi się związek z fizyką.

Jest taka gałąź matematyki - geometria, nauka o figurach. Jeśli kształt figury jest płynnie zdeformowany, to z punktu widzenia zwykłej geometrii zmienia się sama figura. Ale liczby mają Ogólna charakterystyka, które pozostają niezmienione podczas gładkiej deformacji, bez przerw i sklejania. To jest topologiczna charakterystyka figury. Najbardziej znanym przykładem charakterystyki topologicznej jest liczba otworów w trójwymiarowym ciele. Kubek do herbaty i bajgiel są topologicznie równoważne, oba mają dokładnie jeden otwór, dzięki czemu jedna figura może zostać zamieniona w drugą poprzez płynną deformację. Kubek i szklanka różnią się topologicznie, ponieważ szkło nie ma dziur. Aby skonsolidować materiał, proponuję zapoznać się z doskonałą klasyfikacją topologiczną damskich strojów kąpielowych.

Zatem wniosek jest taki: wszystko, co można do siebie zredukować przez gładką deformację, uważa się za topologicznie równoważne. Dwie figury, które nie mogą zostać przekształcone w siebie przez żadne płynne zmiany, uważane są za topologicznie różne.

Drugim słowem na wyjaśnienie jest „podniecenie”. W fizyce materii skondensowanej wzbudzenie to każde zbiorowe odchylenie od „martwego” stanu stacjonarnego, to znaczy od stanu o najniższej energii. Na przykład uderzono w kryształ, przebiegła wzdłuż niego fala dźwiękowa - jest to oscylacyjne wzbudzenie sieci krystalicznej. Wzbudzenia nie muszą być wymuszone, mogą powstawać samoistnie pod wpływem niezerowej temperatury. Zwykłe drgania termiczne sieci krystalicznej to w rzeczywistości wiele wzbudzeń wibracyjnych (fononów) o różnych długościach fal nakładających się na siebie. Gdy stężenie fononów jest wysokie, następuje przejście fazowe, kryształ topi się. Ogólnie rzecz biorąc, gdy tylko zrozumiemy, jakimi wzbudzeniami należy opisać daną materię skondensowaną, będziemy mieli wskazówkę co do jej właściwości termodynamicznych i innych.

Teraz połączmy dwa słowa. Fala dźwiękowa jest przykładem topologicznie trywialny pobudzenie. Brzmi to mądrze, ale w swojej fizycznej istocie oznacza to po prostu, że dźwięk może być tak cichy, jak chcesz, aż do całkowitego zniknięcia. Głośny dźwięk - wibracje atomów są silne, cichy dźwięk - słaby. Amplitudę oscylacji można płynnie zredukować do zera (a dokładniej do granicy kwantowej, ale nie jest to tutaj istotne), i nadal będzie to wzbudzenie dźwiękowe, fonon. Zwróć uwagę na kluczowy matematyczny fakt: istnieje operacja płynnej zmiany oscylacji do zera - jest to po prostu spadek amplitudy. To właśnie oznacza, że ​​fonon jest topologicznie trywialnym zaburzeniem.

A teraz włącza się bogactwo skondensowanej materii. W niektórych systemach występują wzbudzenia, które nie da się stopniowo zredukować do zera. Nie fizycznie niemożliwe, ale zasadniczo – forma nie pozwala. Po prostu nie ma wszędzie płynnej pracy, która wprowadza wzbudzony układ w układ o najniższej energii. Wzbudzenie w swojej formie różni się topologicznie od tych samych fononów.

Zobacz, jak się okazuje. Rozważmy prosty układ (nazywa się modelem XY) - zwykłą kwadratową sieć, w której węzłach znajdują się cząstki o własnym spinie, które można dowolnie zorientować w tej płaszczyźnie. Przedstawimy plecy strzałkami; orientacja strzałki jest dowolna, ale długość jest stała. Przyjmiemy również, że spiny sąsiednich cząstek oddziałują ze sobą w taki sposób, że najbardziej korzystna energetycznie konfiguracja występuje wtedy, gdy wszystkie spiny we wszystkich węzłach są skierowane w tym samym kierunku, jak w ferromagnecie. Ta konfiguracja wyświetlania na ryc. zostały 2. Mogą po niej przebiegać fale spinowe - niewielkie falowe odchylenia spinów od ścisłej kolejności (rys. 2, po prawej). Ale to wszystko są zwyczajne, topologicznie trywialne wzbudzenia.

Teraz spójrz na ryc. 3. Pokazano tu dwie perturbacje o nietypowym kształcie: wir i antywir. W myślach wybierz punkt na obrazku i podążaj okrągłą ścieżką w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara wokół środka, zwracając uwagę na to, co dzieje się ze strzałkami. Zobaczysz, że dla wiru strzałka obraca się w tym samym kierunku, przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, a dla przeciwwiru, w przeciwnym kierunku, zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Teraz zrób to samo w stanie podstawowym układu (strzałka jest generalnie nieruchoma) oraz w stanie z falą spinową (strzałka lekko kołysze się tam wokół wartości średniej). Można sobie również wyobrazić zdeformowane wersje tych obrazów, powiedzmy, falę spinową w obciążeniu wiru: tam też strzała wykona pełny obrót, lekko chwiejąc się.

Po tych ćwiczeniach staje się jasne, że wszystkie możliwe wzbudzenia są podzielone na zasadniczo różne klasy: czy strzałka wykonuje pełny obrót wokół środka, czy nie, a jeśli tak, to w jakim kierunku. Te sytuacje mają różne topologie. Żadne płynne zmiany nie mogą zamienić wiru w zwykłą falę: jeśli przekręcisz strzałki, skoczysz natychmiast po całej siatce i natychmiast pod dużym kątem. Whirlwind, a także antivortex, topologicznie chroniony: w przeciwieństwie do fali dźwiękowej nie mogą się tak po prostu rozpuścić.

Ostatni ważny punkt. Topologicznie wir różni się od prostej fali i od antywiru tylko wtedy, gdy strzałki leżą ściśle w płaszczyźnie figury. Jeśli pozwolimy na sprowadzenie ich w trzeci wymiar, to wir może być płynnie wyeliminowany. Topologiczna klasyfikacja wzbudzeń radykalnie zależy od wymiaru systemu!

Topologiczne przejścia fazowe

Te czysto geometryczne rozważania mają dość namacalne konsekwencje fizyczne. Energia zwykłej wibracji, tego samego fononu, może być dowolnie mała. Dlatego w dowolnej arbitralnie niskiej temperaturze oscylacje te powstają spontanicznie i wpływają na właściwości termodynamiczne ośrodka. Energia wzbudzenia chronionego topologicznie, czyli wiru, nie może być poniżej pewnej granicy. Dlatego kiedy niskie temperatury pojedyncze wiry nie powstają, a zatem nie wpływają na właściwości termodynamiczne układu - przynajmniej rozważano to do początku lat 70. XX wieku.

Tymczasem w latach 60. wysiłki wielu teoretyków ujawniły problem zrozumienia tego, co dzieje się w modelu XY z fizycznego punktu widzenia. W zwykłym przypadku trójwymiarowym wszystko jest proste i intuicyjne. W niskich temperaturach system wygląda na uporządkowany, jak na ryc. 2. Jeśli weźmiemy dwa dowolne miejsca w sieci, nawet jeśli są bardzo odległe, to spiny w nich będą nieznacznie oscylować w tym samym kierunku. Jest to, względnie mówiąc, kryształ spinowy. W wysokich temperaturach spiny „topią się”: dwa odległe miejsca w sieci nie są już ze sobą skorelowane. Istnieje wyraźna temperatura przejścia fazowego między dwoma stanami. Jeśli ustawimy temperaturę dokładnie na tę wartość, to układ będzie w specjalnym stanie krytycznym, w którym korelacje będą nadal istniały, ale stopniowo, w sposób potęgowy, maleją wraz z odległością.

W dwuwymiarowej sieci w wysokich temperaturach występuje również stan nieuporządkowany. Ale w niskich temperaturach wszystko wyglądało bardzo, bardzo dziwnie. Udowodniono rygorystyczne twierdzenie (patrz twierdzenie Mermina-Wagnera), że nie ma porządku kryształów w wersji dwuwymiarowej. Dokładne obliczenia wykazały, że nie jest całkowicie nieobecny, po prostu zmniejsza się wraz z odległością zgodnie z prawem potęgowym - dokładnie tak, jak w stanie krytycznym. Ale jeśli w przypadku trójwymiarowym stan krytyczny był tylko w jednej temperaturze, to tutaj stan krytyczny zajmuje cały obszar niskiej temperatury. Okazuje się, że w przypadku dwuwymiarowym w grę wchodzą inne wzbudzenia, które nie występują w wersji trójwymiarowej (rys. 4)!

Załączone materiały Komitetu Noblowskiego mówią o kilku przykładach zjawisk topologicznych w różnych układach kwantowych, a także o ostatnich pracach eksperymentalnych nad ich implementacją i perspektywami na przyszłość. Historia kończy się cytatem z artykułu Haldane'a z 1988 roku. W nim, jakby się usprawiedliwiając, mówi: Chociaż przedstawione tutaj konkretny model mimo to trudno fizycznie zrealizować...". 25 lat później magazyn Natura publikuje eksperymentalną implementację modelu Haldane'a. Być może topologicznie nietrywialne zjawiska w materii skondensowanej są jednym z najbardziej uderzających potwierdzeń niewypowiedzianego motta fizyki materii skondensowanej: w odpowiednim systemie ucieleśnimy każdą wewnętrznie spójną ideę teoretyczną, bez względu na to, jak egzotyczna może się wydawać.

Chemik, inżynier i wynalazca Alfred Nobel dorobił się fortuny głównie dzięki wynalezieniu dynamitu i innych materiałów wybuchowych. W pewnym momencie Nobel stał się jednym z najbogatszych na świecie.

Łącznie Nobel posiadał 355 wynalazków.

Jednocześnie sławy, którą cieszył się naukowiec, nie można nazwać dobrą. W 1888 zmarł jego brat Ludwig. Jednak przez pomyłkę dziennikarze pisali w gazetach o samym Alfredzie Noblu. I tak pewnego dnia przeczytał w prasie swój nekrolog zatytułowany „Death Dealer Is Dead”. Ten incydent sprawił, że wynalazca zastanowił się, jaką pamięć pozostanie w przyszłych pokoleniach. A Alfred Nobel zmienił testament.

Nowy testament Alfreda Nobla obraził krewnych wynalazcy, którzy nie mieli nic.

W 1897 roku milionerowi odczytano nowy testament.

Zgodnie z tym artykułem cały majątek ruchomy i nieruchomy Nobla miał zostać zamieniony na kapitał, który z kolei powinien zostać umieszczony w wiarygodnym banku. Dochód z tego kapitału należy dzielić rocznie przez pięć równe części i być nagrodzonym w postaci naukowców, którzy dokonali najważniejszych odkryć w dziedzinie fizyki, chemii, medycyny; pisarze, którzy stworzyli dzieła literackie; a także do tych, którzy wnieśli największy wkład w „zjednoczenie narodów, zniesienie niewolnictwa lub zmniejszenie liczebności istniejących armii i promocję kongresów pokojowych” (Nagroda Pokojowa).

Pierwsi laureaci

Tradycyjnie pierwsza nagroda przyznawana jest w dziedzinie medycyny i fizjologii. Tak więc pierwszym laureatem Nagrody Nobla w 1901 r. był niemiecki bakteriolog Emil Adolf von Behring, który opracowywał szczepionkę przeciwko błonicy.

Następnie laureat z fizyki otrzymuje nagrodę. Wilhelm Roentgen jako pierwszy otrzymał tę nagrodę za odkrycie promieni nazwanych jego imieniem.

Pierwszym laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie chemii był Jacob van't Hoff, który badał prawa termodynamiki dla różnych rozwiązań.

Pierwszym pisarzem, który otrzymał to zaszczyt, był René Sully-Prudhom.

Nagroda Pokojowa przyznawana jest jako ostatnia. W 1901 został podzielony pomiędzy Jean Henri Dunant i Frédéric Passy. Szwajcarski humanista Dunant jest założycielem Międzynarodowego Komitetu Czerwonego Krzyża (MKCK). Przywódcą ruchu na rzecz pokoju w Europie jest Francuz Frederic Passy.