Nobeli füüsikapreemia tuli aine eksootiliste olekute uurimise eest ({{commentsTotal}})

Topoloogia uurib aine omadusi, mis muutuvad sammhaaval, näiteks aukude lisandumine materjali. Just topoloogia oli määrava tähtsusega Nobeli pälvijate avastustes.
Topoloogia uurib aine omadusi, mis muutuvad sammhaaval, näiteks aukude lisandumine materjali. Just topoloogia oli määrava tähtsusega Nobeli pälvijate avastustes. Autor/allikas: Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences
{{1475564651000 | amCalendar}}

Täna anti üle Nobeli füüsikapreemia, füüsikaauhind läks jagamisele mitme teadlase vahel.

Pool auhinnast läks kondenseeritud aine füüsikule David J. Thoulessile. Thouless tegi oma doktorikraadi Cornelli ülikoolis. 1980. aastal sai temast USA-s Seattle’is Washingtoni ülikooli füüsikaprofessor.

Teise poole auhinnast said teadlased F. Duncan Haldane ja J. Michael Kosterlitz. Haldane on briti füüsik, kes on samuti uurinud kondenseeritud ainete füüsikat. Kosterlitz on füüsikaprofessor Browni ülikoolis.

"Preemia anti topoloogiliste faasisiirete eest tahkistes, mitte gravitatsioonilainete eest. Põhjus on arvatavasti selles, et preemia nominentide nimetamise tähtaeg oli tänavu jaanuari lõpus, aga LIGO teatas oma avastusest 11. veebruaril. Küllap järgmisel aastal tuleb ka gravitatsioonilainete kord,” kommenteeris Tartu ülikooli füüsika instituudi vanemteadur Laur Järv. 

Selle aasta laureaadid avasid ukse tundmatusse maailma, kus aine struktuur võib võtta kummalisi vorme. Nad uurisid matemaatiliselt aine ebatavalisi seisundeid, nagu näiteks ülijuhte, ülivedelikke või õhukesi magnetilisi kilesid. Tänu nende teedrajavale tööle võib nüüd loota, et avastatakse peagi uusi ja eksootilisi aine olekuid, mis leiavad olulisi rakendusi materjaliteaduses ning elektroonikas.

Topoloogiliste meetodite kasutamine füüsikas kolme laureaadi poolt oli avastuste tegemisel otsustava tähtsusega. Topoloogia on matemaatika haru, mis uurib erinevate objektide omadusi, mis ilmnevad või muutuvad hüppeliselt. Seitsmekümnendate algul kummutasid Michael Kosterlitz ja David Thouless toonase arusaama, mille kohaselt ülijuhtivus või ülivoolavus ei saa tekkida õhukestes kiledes. Nad tõestasid, et ülijuhtivus võib seal ilmneda madalal temperatuuril ning selgitasid üksiti mehhanismi, mille tagajärjel ülijuhtivus kõrgemal temperatuuril kaob.

Kaheksakümnendatel suutis Thouless teoreetiliselt seletada varasemat eksperimenti üliõhukestes elektrit juhtivates kiledes, kus mõõdetav juhtivus omandas täpselt täisarv-kordseid väärtusi. Ta näitas, et need täisarvud on oma olemuselt topoloogilise päritoluga. Umbes samal ajal avastas Duncan Haldane, kuidas topoloogia abil mõista mõnedes materjalides leiduvate magnetiliste ahelate omadusi.

Tänapäeval tunneme paljusid topoloogilisi faase, mitte ainult õhukestes kihtides ja niitides, vaid ka harilikes kolmemõõtmelistes materjalides. Viimase kümne aastaga on see valdkond käivitanud innovaatilisi uuringuid kondenseeritud aine füüsikas. Võib loota, et topoloogilisi materjale saab kasutada uue põlvkonna elektroonikas ja ülijuhtides või tuleviku kvantarvutites. 

“Need uurimistööd on suurepäraseks näiteks, kuidas abstraktsed matemaatilised ideed (antud juhul topoloogilised kontseptsioonid) võivad olla küllaltki olulisteks juhtmõteteks füüsikaliste probleemide lahendamisel ning nähtuste olemuse mõtestamisel,” kommenteeris tänavust preemiat Tartu ülikooli füüsika instituudi tahkiseteooria labori professor Teet Örd.

"Füüsikamaailmas on need tööd leidnud laia tunnustust ning edasiarendamist. Olgu siinkohal nimetatud Kosterlitz-Thoulessi faasisiirde topoloogilist mudelit, mis on võimaldanud mõista paljude erinevate eksperimentide tulemusi, samuti Halli kvantefektide teooria alaseid töid ning Haldane'i spinnkettide teooriat, kus ennustati uut tüüpi topoloogilise materjali olemasolu. Ning küllap on Thoulessi, Haldane'i ja Kosterlitzi teeneks suuresti ka see, et topoloogiliste nähtuste uurimine kondenseeritud aines on kujunenud tänapäeval kiiresti arenevaks teadusvaldkonnaks," rääkis professor.

 

Valik Nobeli füüsikaauhinna faktikübemetest:

109 Nobeli füüsikaauhinda on aastatel 190–2015 välja antud.

55 aastat on füüsikaauhinna laureaatide keskmine vanus.

47 füüsikaauhinda on antud ainult ühele laureaadile.

34 auhinna pälvinut on tegelenud osakestefüüsikaga, Nobeli laureaatide seas kõige populaarsema valdkonnaga.

25 aastat vana on läbi aegade noorim füüsikaauhinna pälvinu, Lawrence Bragg, kes sai auhinna 1915. aastal koos oma isaga.

2 füüsikaauhinda on antud naistele.

1 teadlane, John Bardeen, on saanud füüsikaauhinna kaks korda.

0 on number, mis näitab, mitu korda on Nobeli füüsikaauhind Eestisse tulnud. Küll aga on füüsikaauhinna pälvinud üks Eesti perekonnanimega teadlane: Venemaa tuumafüüsik Igor Tamm koos Pavel Tšerenkovi ja Ilja Frankiga sai auhinna 1958. aastal.

Toimetaja: Virgo Siil



Liigne suhkur ei tee tervisele head.Liigne suhkur ei tee tervisele head.

Uuring: liigne suhkur kasvatab meeste depressiooniriski

Kas depressioon tekitab magusaisu või on suhkur hoopis probleemi põhjuseks? Briti teadlaste uuring vihjab, et iga päev näiteks 1,5 topsi magusa jogurti söömine kasvatab võrreldes magustatud toodetega piiri pidamisega meeste riski haigestuda järgnevatel aastatel depressiooni või kannatada teiste levinud vaimsete probleemide all pea neljandiku võrra.

Õpilaste teadusajakirjas Akadeemiake on teadlaste range eelretsenseerimise läbinud kaheksa värsket õpilasteuurimust. Akadeemiakese toimetus tegi koos ERR Novaatoriga kolmest tööst kokkuvõtted.
Taimetarkus
Karulauk.Karulauk.
Laansoo: inimeste taimeteadlikkus võiks olla kõrgem

Botaanik Urmas Laansoo sõnul on viimastel aastatel kasvanud ravim- ja metsataimede populaarsus, kuid inimeste teadlikkus pole menukusele järele jõudnud. Sestap leiab Laansoo, et korilusentusiastid peaksid tegema rohkem kodutööd enne kui metsast tundmatu leht või õis koju tuuakse. 

Ravimtaimena tuntud nõgesest saab matka tarbeks ka hea köie.Ravimtaimena tuntud nõgesest saab matka tarbeks ka hea köie.

Etnobotaanik: rahvas on ikka leidnud taimedele nutikaid kasutusviise

Etnobotaanik Raivo Kalle nendib, et meie eelkäijad on olnud taimeriigiga rohkem ühenduses ja leidnud kõigile metsasaadustele rakendust. Samas on teadlase hinnangul viimastel aastatel taimeteadlikkus kasvanud, mistõttu on ka linnainimesed taastamas sidet loodusega. 

Kristjan Vassil on Johan Skytte poliitikauuringute instituudi vanemteadur.Kristjan Vassil on Johan Skytte poliitikauuringute instituudi vanemteadur.
Kristjan Vassili 5 suvist raamatusoovitust

Vastne Tartu ülikooli teadusprorektor Kristjan Vassil kasutas ära uude kontorisse kolimist, et heita pilk viimastel aastatel kogunenud kirjandusele ja anda suviseks lugemiseks oma raamatusoovitused.

NahkhiirNahkhiir
Teaduses hukkub tuhandeid nahkhiiri

Zooloogide uurimuste eesmärk üle maailma on enamasti säilitada looduslikku mitmekesisust, kuid värske uurimus näitab, et teadlased kasutavad katsetes ka nahkhiiri, teine kord ka kaitsealuseid liike, mis omakorda jällegi panustab loodusliku mitmekesisuse vähenemisse.

Marss.Marss.
Marsi pinnas on arvatust eluvaenulikum

Marsi pinnas võib olla bakteritele ja teistele mikroorganismidele arvatust veelgi eluvaenulikum. Juhul kui planeedil tõesti elu leidus või leidub, peaks otsima selle jälgi paari meetri sügavuselt, leiavad briti teadlased.

Kehakoostise parandamiseks toimivad sama hästi lai valik erinevaid dieete.Kehakoostise parandamiseks toimivad sama hästi lai valik erinevaid dieete.
Suveks vormi? Keha koostise parandamiseks sobivad erinevad dieedid

Lai valik erinevaid dieete, madala rasvasisaldusest kuni madala süsivesikusisalduseni ja kõik vahepealne, võivad toimida kehakoostise parandamiseks sama hästi, järeldavad toitumisteadlased uues ülevaateuuringus. Teadmine võimaldab toitumise planeerimises suuremat paindlikkust.

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.