"Topologia é destino", disse ele, e puxou as gavetas. Primeiro em uma perna, depois na outra.
- Neil Stevenson
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. : (David Thouless), (Duncan Haldane) (Michael Kosterlitz) « ». , , LIGO, , . , , «» , .
O estudo deles levou a um avanço na ciência dos materiais e na física da matéria condensada e promete uma revolução na eletrônica. Pelo 24º ano consecutivo, o prêmio foi concedido a um grupo de pessoas e, pelo 53º ano consecutivo, apenas homens receberam o prêmio.
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Muitas partículas, quasipartículas e sistemas de partículas se comportam como "defeitos topológicos", semelhantes aos "orifícios" (para um defeito 0-dimensional) ou "cordas" (para um defeito unidimensional), passando por um espaço bidimensional ou tridimensional . Aplicando a topologia a esses sistemas de baixa temperatura, é possível prever novos estados topológicos da matéria.
Em temperaturas extremamente baixas, os defeitos topológicos em sistemas condensados bidimensionais geralmente emparelham, o que não é observado em altas temperaturas.A natureza da transição dos estados de baixa temperatura (onde os pares de vórtices são formados) para a alta temperatura (onde os pares se tornam independentes) obedece às regras de transição de Kosterlitz-Thouless. A combinação da física quântica com a topologia leva ao fato de que muitos processos físicos interessantes ocorrem discretamente, em etapas. A condutividade do material fino ocorre em etapas. Correntes de pequenos ímãs se comportam topologicamente. As regras de transição de fase se aplicam igualmente a todos os materiais em duas dimensões. Na década de 1980, Kosterlitz descobriu conexões em condutividade, e Duncan Haldane encontrou as propriedades topológicas de cadeias de pequenos ímãs. E embora a aplicação dessas propriedades se estenda a outras áreas da física - mecânica estatística, física atômica e, esperamos, em breve se estenda aos eletrônicos e computadores quânticos - física,explicar o comportamento discreto da matéria em dimensões menores, funciona de acordo com as mesmas regras topológicas de qualquer sistema matemático.
, ,Essas novas propriedades podem se manifestar apenas a baixas temperaturas ou em campos magnéticos muito fortes, mas isso não as torna menos fundamentais do que as propriedades normalmente observadas. O efeito Hall quântico, o fato de que ímãs magnéticos quânticos “inteiros” são topológicos e “meio inteiro” não são, e que você pode determinar as propriedades de um ímã quântico examinando suas facetas, tornou-se a razão de nossa trindade receber um prêmio. Com base em suas pesquisas, novos tipos inesperados de substâncias foram descobertos, incluindo propriedades topológicas, que também aparecem em materiais tridimensionais. Os dielétricos topológicos, supercondutores topológicos e metais topológicos estão sendo estudados ativamente hoje em dia, e potencialmente podem revolucionar a eletrônica e a tecnologia de computadores assim que puderem ser controlados.
Alfred Nobel, ao criar o Prêmio Nobel, decidiu que deveria ser dado por descobertas responsáveis pelo "maior benefício para a humanidade". E essa ciência não é apenas comprovada, mas já está no caminho de mudar nossas vidas. E embora haja um grande número de equipes, pessoas e descobertas dignas, o Nobel deste ano nos lembra duas razões principais pelas quais estamos desenvolvendo a ciência básica: conhecimento e benefícios sociais para a humanidade. Este ano, uma análise do passado sobre o que foram descobertas coisas incríveis sobre a matéria em condições extremas mostra até que ponto nosso conhecimento avançou. Um olhar para o futuro para a aplicação dessas descobertas nos inspira a procurar novas gerações de tecnologias quânticas. Um futuro incerto depende de nós.