Tegoroczna Nagroda Nobla z fizyki jest mocno teoretyczna i zaskakująca. Przyznano ją za piękny kawałek fizyki, myślenia i kultury matematycznej, ale odkrycia noblistów na życie codzienne na razie się nie przekładają – ocenił prof. Jakub Tworzydło z Uniwersytetu Warszawskiego.
We wtorek Komitet Noblowski ogłosił w Sztokholmie, że Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za „teoretyczne odkrycia dotyczące topologicznych przejść fazowych oraz topologicznych faz materii” otrzyma trójka badaczy z USA: David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane oraz J. Michael Kosterlitz.
„Tegoroczna nagroda jest zaskoczeniem. Dwa lata temu mówiło się, że jest szansa na Nobla z topologicznych własności materii. Obstawiano jednak, że raczej będzie to Nobel z tzw. izolatorów topologicznych. W tym przypadku z jednej strony byłby to teoretyczny koncept, a z drugiej rzeczywiście widać byłoby tu konkretne wyniki i praktyczne zastosowania” – ocenia prof. Jakub Tworzydło z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.
„Jednak widocznie Komitet Noblowski, kiedy zaczął cofać się w historii rozwoju tej dziedziny fizyki, to zastanawiał się, kto tak naprawdę jest ojcem założycielem tej dziedziny. Kto ufundował koncepcje topologiczne w niskotemperaturowych, wielocząstkowych układach kwantowych. Myślę, że to był trop” – dodał naukowiec z UW.
Jak wyjaśnił, Thouless i Kosterlitz opracowali teoretyczną koncepcję, dla której na razie trudno znaleźć praktyczne zastosowanie. Za to F. Duncan M. Haldane to „niesamowita postać i miał bardzo dużo przełomowych pomysłów”. Żaden z trójki laureatów nie należy jednak do osób, które brylują w środowisku naukowym, jeżdżąc na wszelkie konferencje.
„To bardzo mocno teoretyczna nagroda. Fascynacje teoretyków i piękny kawałek fizyki, myślenia i kultury matematycznej, ale na życie codzienne na razie się nie przekłada. Zwykle Komitet Noblowski tego typu dokonań nie nagradza, bo później trudno je uzasadnić” – zaznaczył prof. Tworzydło.
Z drugiej strony w przyszłości prace tegorocznych noblistów mogą posłużyć do budowy komputera kwantowego opartego na topologicznych kodach. „Nadzieje, że to się jednak przełoży na topologiczne komputery kwantowe w tej chwili są na tyle duże, że Komitet Noblowski zdecydował się docenić wkład ojców założycieli tej dziedziny, zanim pojawią się w niej kolejne, nowe odkrycia” – dodał rozmówca.
Jak podkreślił profesor, początkowe koncepcje leżące u podstaw topologii, dotyczące dość abstrakcyjnych modeli „niesłychanie się rozwinęły”. „W tej chwili jest cała dziedzina badań i myślenia koncepcyjnego, jak skonstruować układy kwantowe, w których argumenty ochrony topologicznej pozwalałyby nam manipulować – w sposób kontrolowany stanami kwantowymi – z myślą o tym, że być może uda się na tym zbudować komputer kwantowy” – wyjaśnił.
Topologia to ważny dział matematyki zajmujący się badaniem własności, które nie ulegają zmianie nawet po radykalnym zdeformowaniu obiektów, takich jak figury geometryczne, bryły i obiekty o większej liczbie wymiarów. Stosując zaawansowane metody matematyczne tegoroczni laureaci Nobla analizowali osobliwe stany materii – nadprzewodniki przewodzące prąd elektryczny bez oporu, superciecze pozbawione lepkości oraz cienkie warstwy magnetyczne.