1 nositeľ Nobelovej ceny za fyziku. Nobelova cena za fyziku. Dossier. Lyrický úvod do fyziky kondenzovaných látok

Albert Einstein . Nobelova cena za fyziku, 1921

Najslávnejší vedec 20. storočia. a jeden z najväčších vedcov všetkých čias Einstein obohatil fyziku o svoju jedinečnú silu vhľadu a neprekonateľnú hru predstavivosti. Snažil sa nájsť vysvetlenie prírody pomocou systému rovníc, ktoré by mali veľkú krásu a jednoduchosť. Bol ocenený za objav zákona o fotoelektrickom jave.

Edward Appleton. Nobelova cena za fyziku, 1947

Edward Appleton získal cenu za výskum fyziky hornej atmosféry, najmä za objav takzvanej Appletonovej vrstvy. Meraním výšky ionosféry Appleton objavil druhú nevodivú vrstvu, ktorej odpor umožňuje odrážať krátkovlnné rádiové signály. Appleton týmto objavom založil možnosť priameho rozhlasového vysielania do celého sveta.

Leo ESAKI. Nobelova cena za fyziku, 1973

Leo Esaki získal cenu spolu s Ivorom Jayeverom za experimentálne objavy tunelovacích javov v polovodičoch a supravodičoch. Tunelový efekt umožnil dosiahnuť hlbšie pochopenie správania sa elektrónov v polovodičoch a supravodičoch a makroskopických kvantových javov v supravodičoch.

Hideki YUKAWA. Nobelova cena za fyziku, 1949

Hideki Yukawa získal cenu za predpovedanie existencie mezónov na základe teoretickej práce o jadrových silách. Yukawova častica sa stala známou ako mezón pí, potom jednoducho pion. Yukawova hypotéza bola prijatá, keď Cecil F. Powell objavil časticu Yu pomocou ionizačnej komory umiestnenej vo vysokých nadmorských výškach, potom boli mezóny umelo vyrobené v laboratóriu.

Zhenning YANG. Nobelova cena za fyziku, 1957

Za svoju predvídavosť pri štúdiu takzvaných zákonov parity, ktoré viedli k dôležitým objavom v oblasti elementárnych častíc, získal cenu Zhenning Yang. Bol vyriešený najslepejší problém v oblasti fyziky elementárnych častíc, po ktorom sa naplno rozbehli experimentálne a teoretické práce.

Dnes, 2. októbra 2018, sa v Štokholme uskutočnilo slávnostné vyhlásenie laureátov Nobelovej ceny za fyziku. Cena bola udelená „za prelomové objavy v oblasti laserovej fyziky“. Znenie poznamenáva, že polovica ceny patrí Arthurovi Ashkinovi za „optické pinzety a ich použitie v biologických systémoch“ a druhá polovica Gérardovi Mourouovi a Donne Stricklandovej „za ich metódu generovania ultrakrátkych optických impulzov s vysokou intenzitou“.

Arthur Ashkin vynašiel optickú pinzetu, ktorá dokáže zachytiť a presunúť jednotlivé atómy, vírusy a živé bunky bez toho, aby ich poškodila. Robí to zaostrovaním laserového žiarenia a využívaním gradientových síl, ktoré vťahujú častice do oblasti s vyššou intenzitou elektromagnetického poľa. Prvýkrát sa Ashkinovej skupine podarilo takto zachytiť živú bunku v roku 1987. V súčasnosti je táto metóda široko používaná na štúdium vírusov, baktérií, buniek ľudského tkaniva, ako aj pri manipulácii s jednotlivými atómami (na vytváranie nanosystémov).

Gerardovi Mooreovi a Donne Stricklandovej sa v roku 1985 prvýkrát podarilo vytvoriť zdroj ultrakrátkych laserových impulzov s vysokou intenzitou bez zničenia pracovného prostredia lasera. Pred ich výskumom bolo výrazné zosilnenie krátkopulzových laserov nemožné: jediný impulz cez zosilňovač viedol k zničeniu systému kvôli príliš veľkej intenzite.

Metóda generovania impulzov, ktorú vyvinuli Moore a Strickland, sa teraz nazýva zosilnenie chirpovaných impulzov: čím kratší je laserový impulz, tým širšie je jeho spektrum a všetky spektrálne zložky sa šíria spoločne. Avšak použitím dvojice hranolov (alebo difrakčných mriežok) môžu byť spektrálne zložky impulzu pred vstupom do zosilňovača vzájomne oneskorené a tým sa v každom okamihu zníži intenzita žiarenia. Tento cvrlikavý impulz je potom zosilnený optickým systémom a následne pomocou optického systému s inverznou disperziou (zvyčajne difrakčné mriežky) opäť stlačený do krátkeho impulzu.

Zosilnenie cvrlikajúcich impulzov umožnilo vytvoriť efektívne femtosekundové lasery s výrazným výkonom. Sú schopné dodávať silné impulzy trvajúce kvadriliontiny sekundy. Na ich základe sa dnes vytvorilo množstvo perspektívnych systémov ako v elektronike, tak aj v laboratórnych inštaláciách, dôležitých pre množstvo oblastí fyziky. Zároveň neustále nachádzajú nové, často nečakané oblasti praktického využitia.

Napríklad metóda korekcie videnia femtosekundovým laserom (extrakcia SMall Incision Lenticula Extraction) vám umožňuje odstrániť časť rohovky oka človeka a tým opraviť krátkozrakosť. Hoci samotný prístup laserovej korekcie bol navrhnutý už v šesťdesiatych rokoch minulého storočia, pred príchodom femtosekundových laserov, výkon a krátkosť impulzov nestačili na efektívnu a bezpečnú prácu s okom: dlhé impulzy prehrievali očné tkanivo a poškodzovali ho a krátke pulzy boli príliš slabé na dosiahnutie požadovaného rezu v oku.rohovka. Dnes už milióny ľudí na celom svete podstúpili operáciu s použitím podobných laserov.

Okrem toho femtosekundové lasery vďaka krátkemu trvaniu impulzu umožnili vytvoriť zariadenia, ktoré monitorujú a riadia ultrarýchle procesy ako vo fyzike pevných látok, tak aj v optických systémoch. Je to mimoriadne dôležité, pretože pred získaním prostriedkov na zaznamenávanie procesov prebiehajúcich pri takýchto rýchlostiach bolo takmer nemožné študovať správanie niekoľkých systémov, na základe ktorých sa predpokladá, že bude možné vytvoriť sľubnú elektroniku. budúcnosti.

Alexej Ščerbakov, vedúci výskumník v Laboratóriu nanooptiky a plazmoniky na MIPT, povedal Atticovi: „Nobelova cena pre Gerarda Mouroua za jeho prínos k vývoju femtosekundových laserov je už dávno, desať rokov alebo možno aj viac. Úloha súvisiacej práce je skutočne zásadná a lasery tohto druhu sa čoraz častejšie používajú na celom svete. Dnes je ťažké čo i len vymenovať všetky oblasti, kde sa používajú. Je pravda, že je pre mňa ťažké povedať, čo spôsobilo rozhodnutie Nobelovho výboru spojiť Mura a Ashkina, ktorých vývoj priamo nesúvisí, do jednej ceny. Toto naozaj nie je najzreteľnejšie rozhodnutie zo strany výboru. Možno sa rozhodli, že nie je možné udeliť cenu iba Moorovi alebo len Ashkinovi, ale ak by sa polovica ceny udelila pre jeden smer a druhá polovica pre druhý, zdalo by sa to celkom opodstatnené.“.

Nobelovu cenu za fyziku, najvyššie ocenenie za vedecký úspech v príslušnej vede, každoročne udeľuje Kráľovská švédska akadémia vied v Štokholme. Vznikla podľa vôle švédskeho chemika a podnikateľa Alfreda Nobela. Cena môže byť udelená maximálne trom vedcom súčasne. Peňažná odmena môže byť rozdelená medzi ne rovnomerne alebo rozdelená na polovicu a dve štvrtiny. V roku 2017 sa peňažný bonus zvýšil o osminu – z ôsmich na deväť miliónov korún (približne 1,12 milióna dolárov).

Každý laureát dostane medailu, diplom a peňažnú odmenu. Medaily a peňažné ceny budú tradične odovzdané laureátom na výročnom ceremoniáli v Štokholme 10. decembra, v deň výročia Nobelovej smrti.

Prvú Nobelovu cenu za fyziku dostal v roku 1901 Wilhelm Conrad Roentgen za objav a štúdium vlastností lúčov, ktoré boli neskôr pomenované po ňom. Zaujímavé je, že vedec cenu prevzal, ale odmietol prísť na slávnostné odovzdávanie s tým, že je veľmi zaneprázdnený. Preto mu bola odmena zaslaná poštou. Keď nemecká vláda počas prvej svetovej vojny požiadala obyvateľstvo, aby pomohlo štátu peniazmi a cennosťami, Roentgen dal všetky svoje úspory vrátane Nobelovej ceny.

Minulý rok 2017 bola Nobelova cena za fyziku udelená Rainerovi Weissovi, Barrymu Barishovi a Kipovi Thorneovi. Títo traja fyzici zásadne prispeli k detektoru LIGO, ktorý detegoval gravitačné vlny. Teraz je s ich pomocou možné sledovať zlúčenie neutrónových hviezd a čiernych dier neviditeľných pre teleskopy.

Zaujímavé je, že od budúceho roka sa môže situácia s udeľovaním Nobelových cien výrazne zmeniť. Nobelov výbor odporučí, aby tvorcovia udeľovania cien vyberali kandidátov na základe pohlavia, aby zahŕňali viac žien a podľa etnickej príslušnosti, aby sa zvýšil počet ľudí mimo Západu). Fyziku to však zrejme neovplyvní - zatiaľ boli len dve laureátky tejto ceny ženy. A práve tento rok sa Donna Strickland stala treťou.

So znením " za teoretické objavy topologických fázových prechodov a topologických fáz hmoty" Za týmto trochu vágnym a pre širokú verejnosť nepochopiteľnou frázou sa skrýva celý svet netriviálnych a prekvapivých efektov aj pre samotných fyzikov, na teoretickom objave ktorých laureáti zohrali kľúčovú úlohu v 70. a 80. rokoch. Samozrejme, neboli jediní, ktorí si v tom čase uvedomili dôležitosť topológie vo fyzike. Sovietsky fyzik Vadim Berezinsky, rok pred Kosterlitzom a Thoulessom, teda v skutočnosti urobil prvý dôležitý krok k topologickým fázovým prechodom. Existuje mnoho ďalších mien, ktoré by sa dali umiestniť vedľa Haldanovho mena. Nech je to však akokoľvek, všetci traja laureáti sú určite ikonickými postavami v tejto sekcii fyziky.

Lyrický úvod do fyziky kondenzovaných látok

Vysvetliť prístupnými slovami podstatu a dôležitosť práce, za ktorú bola udelená Nobelova cena za fyziku 2016, nie je ľahká úloha. Nielenže samotné javy sú zložité a navyše kvantové, ale sú aj rôznorodé. Cena nebola udelená za jeden konkrétny objav, ale za celý zoznam priekopníckych prác, ktoré v 70. – 80. rokoch 20. storočia podnietili vývoj nového smeru vo fyzike kondenzovaných látok. V tejto novinke sa pokúsim dosiahnuť skromnejší cieľ: vysvetliť na niekoľkých príkladoch esenciačo je topologický fázový prechod a sprostredkovať pocit, že ide o skutočne krásny a dôležitý fyzikálny efekt. Príbeh bude len o jednej polovici ceny, tej, v ktorej sa ukázali Kosterlitz a Thouless. Haldanova práca je rovnako fascinujúca, ale je ešte menej vizuálna a vyžadovala by si veľmi dlhý príbeh na vysvetlenie.

Začnime rýchlym úvodom do najfenomenálnejšej časti fyziky – fyziky kondenzovaných látok.

Kondenzovaná hmota je v bežnom jazyku, keď sa spája veľa častíc rovnakého typu a navzájom sa silne ovplyvňujú. Takmer každé slovo je tu kľúčové. Samotné častice a zákon interakcie medzi nimi musia byť rovnakého typu. Môžete si vziať niekoľko rôznych atómov, prosím, ale hlavná vec je, že táto fixná sada sa znova a znova opakuje. Malo by byť veľa častíc; tucet alebo dva ešte nie sú kondenzované médium. A napokon sa musia navzájom silne ovplyvňovať: tlačiť, ťahať, zasahovať do seba, možno si medzi sebou niečo vymieňať. Zriedený plyn sa nepovažuje za kondenzované médium.

Hlavné odhalenie fyziky kondenzovaných látok: s takými veľmi jednoduchými „pravidlami hry“ odhalilo nekonečné množstvo javov a efektov. Takáto rozmanitosť javov vôbec nevzniká v dôsledku pestrého zloženia - častice sú rovnakého typu - ale spontánne, dynamicky, ako výsledok kolektívne účinky. V skutočnosti, keďže interakcia je silná, nemá zmysel pozerať sa na pohyb každého jednotlivého atómu alebo elektrónu, pretože to okamžite ovplyvňuje správanie všetkých najbližších susedov a možno aj vzdialených častíc. Keď čítate knihu, „hovorí“ k vám nie rozptýlením jednotlivých písmen, ale súborom slov, ktoré sú navzájom spojené, sprostredkúva vám myšlienku vo forme „kolektívneho efektu“ písmen. Podobne aj kondenzovaná hmota „hovorí“ jazykom synchrónnych kolektívnych pohybov a už vôbec nie jednotlivých častíc. A ukázalo sa, že existuje obrovská rozmanitosť týchto kolektívnych hnutí.

Súčasná Nobelova cena uznáva prácu teoretikov na rozlúštení ďalšieho „jazyka“, ktorým môže „hovoriť“ kondenzovaná hmota – jazyka topologicky netriviálne excitácie(čo to je je hneď nižšie). Špecifických fyzikálnych systémov, v ktorých takéto excitácie vznikajú, sa už našlo pomerne veľa a v mnohých z nich mali prsty aj laureáti. Najpodstatnejšie tu však nie sú konkrétne príklady, ale samotný fakt, že sa to deje aj v prírode.

Mnohé topologické javy v kondenzovanej hmote ako prvé vymysleli teoretici a zdalo sa, že ide len o matematické žarty, ktoré nie sú relevantné pre náš svet. Potom však experimentátori objavili skutočné prostredia, v ktorých boli tieto javy pozorované – a matematický žart zrazu zrodil novú triedu materiálov s exotickými vlastnosťami. Experimentálna stránka tohto odvetvia fyziky je teraz na vzostupe a tento rýchly vývoj bude pokračovať aj v budúcnosti a sľubuje nám nové materiály s naprogramovanými vlastnosťami a zariadenia na nich založené.

Topologické excitácie

Najprv si objasnime slovo „topologický“. Nezľaknite sa, že vysvetlenie bude znieť ako čistá matematika; Spojenie s fyzikou sa ukáže, ako budeme pokračovať.

Existuje také odvetvie matematiky - geometria, veda o číslach. Ak je tvar postavy hladko deformovaný, potom sa z pohľadu bežnej geometrie mení samotná postava. Figúrky však majú spoločné vlastnosti, ktoré pri hladkej deformácii, bez trhlín alebo lepenia, zostávajú nezmenené. Toto je topologická charakteristika obrázku. Najznámejším príkladom topologickej charakteristiky je počet otvorov v trojrozmernom telese. Hrnček na čaj a šiška sú topologicky rovnocenné, obidva majú presne jeden otvor, a preto sa jeden tvar môže plynulým deformovaním premeniť na iný. Hrnček a pohár sú topologicky odlišné, pretože sklo nemá žiadne otvory. Na konsolidáciu materiálu vám navrhujem zoznámiť sa s vynikajúcou topologickou klasifikáciou dámskych plaviek.

Takže záver: všetko, čo sa dá navzájom redukovať hladkou deformáciou, sa považuje za topologicky ekvivalentné. Dve obrazce, ktoré sa nedajú pretransformovať do seba žiadnymi plynulými zmenami, sa považujú za topologicky odlišné.

Druhé slovo na vysvetlenie je „vzrušenie“. Vo fyzike kondenzovaných látok je excitácia akákoľvek kolektívna odchýlka od „mŕtveho“ stacionárneho stavu, teda od stavu s najnižšou energiou. Napríklad, keď bol zasiahnutý kryštál, prebehla ním zvuková vlna – ide o vibračné budenie kryštálovej mriežky. Vzruchy nemusia byť nútené, môžu vzniknúť spontánne vplyvom nenulovej teploty. Zvyčajná tepelná vibrácia kryštálovej mriežky je v skutočnosti veľa vibračných excitácií (fonónov) s rôznymi vlnovými dĺžkami, ktoré sú navzájom superponované. Keď je koncentrácia fonónov vysoká, dochádza k fázovému prechodu a kryštál sa topí. Vo všeobecnosti, akonáhle pochopíme, akými excitáciami by sa malo dané kondenzované médium popísať, budeme mať kľúč k jeho termodynamickým a iným vlastnostiam.

Teraz spojme dve slová. Zvuková vlna je topologickým príkladom triviálne vzrušenie. Znie to šikovne, ale vo svojej fyzikálnej podstate to jednoducho znamená, že zvuk môže byť vydaný tak ticho, ako si želáte, dokonca až do bodu, keď úplne zmizne. Hlasný zvuk znamená silné atómové vibrácie, tichý zvuk znamená slabé vibrácie. Amplitúda vibrácií sa dá plynulo znížiť na nulu (presnejšie na kvantovú hranicu, ale to tu nie je dôležité) a stále to bude zvukové budenie, fonón. Venujte pozornosť kľúčovému matematickému faktu: existuje operácia na hladkú zmenu oscilácií na nulu - je to jednoducho zníženie amplitúdy. To je presne to, čo znamená, že fonón je topologicky triviálna porucha.

A teraz je zapnuté bohatstvo kondenzovanej hmoty. V niektorých systémoch existujú excitácie, ktoré nemožno plynulo znížiť na nulu. Nie je to fyzicky nemožné, ale zásadne – forma to neumožňuje. Jednoducho nie je všade taká plynulá prevádzka, ktorá prenáša systém s budením na systém s najnižšou energiou. Excitácia vo svojej forme je topologicky odlišná od rovnakých fonónov.

Pozrite sa, ako to dopadne. Uvažujme jednoduchý systém (nazýva sa XY-model) - obyčajnú štvorcovú mriežku, v ktorej uzloch sú častice s vlastným spinom, ktoré sa dajú v tejto rovine ľubovoľne orientovať. Chrbát znázorníme šípkami; Orientácia šípky je ľubovoľná, ale dĺžka je pevná. Budeme tiež predpokladať, že spiny susedných častíc navzájom interagujú takým spôsobom, že energeticky najvýhodnejšia konfigurácia je, keď všetky spiny vo všetkých uzloch smerujú rovnakým smerom, ako vo feromagnetiku. Táto konfigurácia je znázornená na obr. 2 ľavý. Pozdĺž nej môžu prebiehať spinové vlny - malé vlnovité odchýlky spinov od prísneho usporiadania (obr. 2, vpravo). Ale to všetko sú obyčajné, topologicky triviálne excitácie.

Teraz sa pozrite na Obr. 3. Tu sú znázornené dve poruchy neobvyklého tvaru: vír a antivír. Mentálne vyberte bod na obrázku a nasledujte kruhovú cestu proti smeru hodinových ručičiek okolo stredu, pričom dávajte pozor na to, čo sa stane so šípkami. Uvidíte, že šípka víru sa otáča rovnakým smerom, proti smeru hodinových ručičiek, a šípka antivíru - v opačnom smere, v smere hodinových ručičiek. Teraz urobte to isté v základnom stave systému (šípka je vo všeobecnosti nehybná) a v stave s rotujúcou vlnou (kde šípka mierne osciluje okolo priemernej hodnoty). Môžete si tiež predstaviť zdeformované verzie týchto obrázkov, povedzme rotujúcu vlnu v záťaži smerom k víru: tam sa šípka tiež otočí a mierne sa zakýve.

Po týchto cvičeniach je zrejmé, že všetky možné excitácie sú rozdelené na zásadne odlišné triedy: či šípka pri obchádzaní stredu urobí celú otáčku alebo nie, a ak áno, tak ktorým smerom. Tieto situácie majú rôzne topológie. Žiadne plynulé zmeny nedokážu premeniť vír na obyčajnú vlnu: ak otočíte šípky, tak prudko, naraz cez celú mriežku a naraz pod veľkým uhlom. Vír, rovnako ako antivír, topologicky chránené: na rozdiel od zvukovej vlny sa nemôžu jednoducho rozpustiť.

Posledný dôležitý bod. Vír je topologicky odlišný od jednoduchej vlny a od antivíru iba vtedy, ak šípky ležia presne v rovine obrázku. Ak je nám dovolené priviesť ich do tretej dimenzie, potom môže byť vír hladko eliminovaný. Topologická klasifikácia excitácií radikálne závisí od rozmeru systému!

Topologické fázové prechody

Tieto čisto geometrické úvahy majú veľmi hmatateľné fyzikálne dôsledky. Energia bežnej vibrácie, toho istého fonónu, môže byť ľubovoľne malá. Preto pri akejkoľvek teplote, akokoľvek nízkej, tieto oscilácie vznikajú spontánne a ovplyvňujú termodynamické vlastnosti média. Energia topologicky chráneného budenia, víru, nemôže byť pod určitou hranicou. Preto pri nízkych teplotách nevznikajú jednotlivé víry, a teda neovplyvňujú termodynamické vlastnosti systému – aspoň sa to myslelo do začiatku 70. rokov 20. storočia.

Medzitým sa v 60. rokoch vďaka úsiliu mnohých teoretikov odhalil problém s pochopením toho, čo sa deje v modeli XY z fyzikálneho hľadiska. V bežnom trojrozmernom prípade je všetko jednoduché a intuitívne. Pri nízkych teplotách vyzerá systém usporiadane, ako na obr. 2. Ak vezmete dva ľubovoľné uzly mriežky, dokonca aj veľmi vzdialené, rotácie v nich budú mierne oscilovať v rovnakom smere. Toto je, relatívne povedané, spinový kryštál. Pri vysokých teplotách sa spiny „topia“: dve vzdialené miesta mriežky už spolu nekorelujú. Medzi týmito dvoma stavmi je jasná teplota fázového prechodu. Ak nastavíte teplotu presne na túto hodnotu, systém bude v špeciálnom kritickom stave, keď korelácie stále existujú, ale postupne, mocninným spôsobom, klesajú so vzdialenosťou.

V dvojrozmernej mriežke pri vysokých teplotách je tiež neusporiadaný stav. Ale pri nízkych teplotách všetko vyzeralo veľmi, veľmi zvláštne. Bola dokázaná prísna veta (pozri Mermin-Wagnerovu vetu), že v dvojrozmernej verzii neexistuje kryštalický poriadok. Starostlivé výpočty ukázali, že to nie je tak, že tam vôbec nie je, len sa so vzdialenosťou zmenšuje podľa mocenského zákona – presne ako v kritickom stave. Ale ak v trojrozmernom prípade bol kritický stav iba pri jednej teplote, potom tu kritický stav zaberá celú oblasť nízkej teploty. Ukazuje sa, že v dvojrozmernom prípade vstupujú do hry niektoré ďalšie excitácie, ktoré v trojrozmernej verzii neexistujú (obr. 4)!

Sprievodné materiály Nobelovho výboru popisujú niekoľko príkladov topologických javov v rôznych kvantových systémoch, ako aj nedávne experimentálne práce na ich realizáciu a vyhliadky do budúcnosti. Tento príbeh končí citátom z Haldanovho článku z roku 1988. V ňom, akoby sa ospravedlňoval, hovorí: „ Hoci je nepravdepodobné, že by tu uvedený konkrétny model bol fyzicky realizovateľný, napriek tomu... ". Časopis o 25 rokov neskôr Príroda publikuje , ktorý informuje o experimentálnej implementácii Haldanovho modelu. Možno, že topologicky netriviálne javy v kondenzovanej hmote sú jedným z najvýraznejších potvrdení nevysloveného hesla fyziky kondenzovaných látok: vo vhodnom systéme zhmotníme akúkoľvek samonosnú teoretickú predstavu, nech sa zdá byť akokoľvek exotická.

Nobelove ceny sa každoročne udeľujú v Štokholme (Švédsko), ako aj v Osle (Nórsko). Sú považované za najprestížnejšie medzinárodné ocenenia. Založil ich Alfred Nobel, švédsky vynálezca, lingvista, priemyselný magnát, humanista a filozof. Vošiel do histórie, keďže (ktorý bol patentovaný v roku 1867) zohrával hlavnú úlohu v priemyselnom rozvoji našej planéty. V vypracovanom testamente sa uvádzalo, že všetky jeho úspory budú tvoriť fond, ktorého účelom bolo udeľovať ceny tým, ktorí dokázali priniesť ľudstvu najväčší úžitok.

nobelová cena

Dnes sa ceny udeľujú v oblasti chémie, fyziky, medicíny a literatúry. Udeľuje sa aj Cena za mier.

Ruskí laureáti Nobelovej ceny za literatúru, fyziku a ekonómiu predstavíme v našom článku. Zoznámite sa s ich životopismi, objavmi a úspechmi.

Cena Nobelovej ceny je vysoká. V roku 2010 bola jeho veľkosť približne 1,5 milióna dolárov.

Nobelova nadácia bola založená v roku 1890.

Ruskí laureáti Nobelovej ceny

Naša krajina sa môže pýšiť menami, ktoré ju preslávili v oblasti fyziky, literatúry a ekonómie. Laureáti Nobelovej ceny za Rusko a ZSSR v týchto oblastiach sú:

  • Bunin I.A. (literatúra) - 1933.
  • Čerenkov P. A., Frank I. M. a Tamm I. E. (fyzika) - 1958.
  • Pasternak B. L. (literatúra) - 1958.
  • Landau L.D. (fyzika) - 1962.
  • Basov N. G. a Prokhorov A. M. (fyzika) - 1964.
  • Sholokhov M. A. (literatúra) - 1965.
  • Solženicyn A.I. (literatúra) - 1970.
  • Kantorovič L.V. (ekonomika) - 1975.
  • Kapitsa P. L. (fyzika) - 1978.
  • Brodsky I. A. (literatúra) - 1987.
  • Alferov Zh. I. (fyzika) – 2000.
  • Abrikosov A. A. a L. (fyzika) - 2003;
  • Hra Andre a Novoselov Konstantin (fyzika) - 2010.

Dúfame, že zoznam bude pokračovať v nasledujúcich rokoch. Laureáti Nobelovej ceny z Ruska a ZSSR, ktorých mená sme uviedli vyššie, neboli plne zastúpení, ale iba v takých oblastiach, ako je fyzika, literatúra a ekonómia. Okrem toho sa postavy z našej krajiny vyznamenali aj v medicíne, fyziológii, chémii a získali aj dve ceny za mier. Ale o nich si povieme inokedy.

Laureáti Nobelovej ceny za fyziku

Toto prestížne ocenenie získali mnohí fyzici z našej krajiny. Povedzme si o niektorých z nich viac.

Tamm Igor Evgenievich

Tamm Igor Evgenievich (1895-1971) sa narodil vo Vladivostoku. Bol synom stavebného inžiniera. Rok študoval v Škótsku na univerzite v Edinburghu, no potom sa vrátil do vlasti a v roku 1918 promoval na Fyzikálnej fakulte Moskovskej štátnej univerzity. Budúci vedec odišiel na front v prvej svetovej vojne, kde slúžil ako brat milosrdenstva. V roku 1933 obhájil doktorandskú prácu a o rok neskôr, v roku 1934, sa stal vedeckým pracovníkom Fyzikálneho ústavu. Lebedeva. Tento vedec pracoval v oblastiach vedy, ktoré boli málo preskúmané. Študoval teda relativistickú (to znamená súvisiacu so slávnou teóriou relativity, ktorú navrhol Albert Einstein) kvantovú mechaniku, ako aj teóriu atómového jadra. Koncom 30-tych rokov sa mu spolu s I.M.Frankom podarilo vysvetliť Čerenkov-Vavilovov efekt - modrú žiaru kvapaliny, ktorá vzniká vplyvom gama žiarenia. Práve za tento výskum neskôr dostal Nobelovu cenu. Samotný Igor Evgenievich však považoval svoje hlavné úspechy vo vede za prácu na štúdiu elementárnych častíc a atómového jadra.

Davidovič

Landau Lev Davidovich (1908-1968) sa narodil v Baku. Jeho otec pracoval ako ropný inžinier. V trinástich rokoch budúci vedec ukončil technickú školu s vyznamenaním a v devätnástich rokoch sa v roku 1927 stal absolventom Leningradskej univerzity. Lev Davidovich pokračoval vo vzdelávaní v zahraničí ako jeden z najnadanejších postgraduálnych študentov na povolenie ľudového komisára. Tu sa zúčastnil na seminároch, ktoré viedli najlepší európski fyzici – Paul Dirac a Max Born. Po návrate domov Landau pokračoval v štúdiu. Ako 26-ročný dosiahol titul doktora vied a o rok neskôr sa stal profesorom. Spolu s Evgenijom Michajlovičom Lifshitsom, jedným z jeho študentov, vytvoril kurz pre postgraduálnych a vysokoškolských študentov teoretickej fyziky. P. L. Kapitsa pozval Leva Davidoviča, aby pracoval vo svojom inštitúte v roku 1937, ale o niekoľko mesiacov neskôr bol vedec zatknutý na základe falošnej výpovede. Strávil celý rok vo väzení bez nádeje na záchranu a život mu zachránila iba Kapitsova výzva Stalinovi: Landau bol prepustený.

Talent tohto vedca bol mnohostranný. Vysvetlil fenomén tekutosti, vytvoril svoju teóriu kvantovej kvapaliny a študoval aj oscilácie elektrónovej plazmy.

Michajlovič

Prochorov Alexander Michajlovič a Gennadievič, ruskí laureáti Nobelovej ceny za fyziku, získali túto prestížnu cenu za vynález lasera.

Prokhorov sa narodil v Austrálii v roku 1916, kde jeho rodičia žili od roku 1911. Cárska vláda ich vyhnala na Sibír a potom utiekli do zahraničia. V roku 1923 sa celá rodina budúceho vedca vrátila do ZSSR. Alexander Michajlovič vyštudoval s vyznamenaním Fyzikálnu fakultu Leningradskej univerzity a od roku 1939 pracoval v inštitúte. Lebedeva. Jeho vedecké úspechy súvisia s rádiofyzikou. Vedec sa začal o rádiovú spektroskopiu zaujímať v roku 1950 a spolu s Nikolajom Gennadievičom Basovom vyvinuli takzvané masery – molekulárne generátory. Vďaka tomuto vynálezu našli spôsob, ako vytvoriť koncentrovanú rádiovú emisiu. Charles Townes, americký fyzik, tiež robil podobný výskum nezávisle od svojich sovietskych kolegov, preto sa členovia komisie rozhodli rozdeliť túto cenu medzi neho a sovietskych vedcov.

Kapica Petr Leonidovič

Pokračujme v zozname „ruských laureátov Nobelovej ceny za fyziku“. (1894-1984) sa narodil v Kronštadte. Jeho otec bol vojak, generálporučík a jeho matka bola zberateľkou folklóru a slávnou učiteľkou. P.L. Kapitsa absolvoval inštitút v Petrohrade v roku 1918, kde študoval u Ioffe Abrama Fedoroviča, vynikajúceho fyzika. V podmienkach občianskej vojny a revolúcie nebolo možné robiť vedu. Kapitsova manželka, ako aj dve jeho deti zomreli počas epidémie týfusu. Vedec sa presťahoval do Anglicka v roku 1921. Tu pracoval v slávnom univerzitnom centre v Cambridge a jeho vedeckým vedúcim bol Ernest Rutherford, slávny fyzik. V roku 1923 sa Pyotr Leonidovič stal doktorom vied ao dva roky neskôr jedným z členov Trinity College, privilegovaného združenia vedcov.

Pyotr Leonidovič sa zaoberal hlavne experimentálnou fyzikou. Zaujímal sa najmä o fyziku nízkych teplôt. Špeciálne pre jeho výskum bolo vo Veľkej Británii s pomocou Rutherforda vybudované laboratórium a v roku 1934 vedec vytvoril zariadenie určené na skvapalňovanie hélia. Počas týchto rokov Pyotr Leonidovič často navštevoval svoju vlasť a počas jeho návštev vedenie Sovietskeho zväzu presvedčilo vedca, aby zostal. V rokoch 1930-1934 bolo u nás dokonca špeciálne pre neho postavené laboratórium. Zo ZSSR ho nakoniec pri ďalšej návšteve jednoducho nepustili. Kapitsa tu preto pokračoval vo výskume a v roku 1938 sa mu podarilo objaviť fenomén supratekutosti. Za to mu bola v roku 1978 udelená Nobelova cena.

Hra Andre a Novoselov Konstantin

Andre Geim a Konstantin Novoselov, ruskí laureáti Nobelovej ceny za fyziku, dostali túto čestnú cenu v roku 2010 za objav grafénu. Ide o nový materiál, ktorý vám umožňuje výrazne zvýšiť rýchlosť internetu. Ako sa ukázalo, dokáže zachytiť a premeniť na elektrickú energiu množstvo svetla 20-krát väčšie ako všetky doteraz známe materiály. Tento objav sa datuje do roku 2004. Takto bol doplnený zoznam „laureátov Nobelovej ceny za Rusko 21. storočia“.

Ceny za literatúru

Naša krajina bola vždy známa svojou umeleckou tvorivosťou. Ľudia s niekedy protichodnými myšlienkami a názormi sú ruskými laureátmi Nobelovej ceny za literatúru. A.I. Solženicyn a I.A. Bunin boli teda odporcami sovietskej moci. Ale M.A. Sholokhov bol známy ako presvedčený komunista. Všetkých ruských laureátov Nobelovej ceny však spájalo jedno – talent. Za neho získali toto prestížne ocenenie. "Koľko je v Rusku laureátov Nobelovej ceny za literatúru?" pýtate sa. Odpovedáme: je ich len päť. Teraz vám niektoré z nich predstavíme.

Pasternak Boris Leonidovič

Boris Leonidovič Pasternak (1890-1960) sa narodil v Moskve do rodiny Leonida Osipoviča Pasternaka, slávneho umelca. Matka budúcej spisovateľky Rosalia Isidorovna bola talentovaná klaviristka. Možno aj preto Boris Leonidovič v detstve sníval o kariére skladateľa, dokonca študoval hudbu u samotného A. N. Skrjabina, no láska k poézii zvíťazila. Poézia priniesla slávu Borisovi Leonidovičovi a román „Doktor Živago“, venovaný osudu ruskej inteligencie, ho odsúdil na ťažké skúšky. Faktom je, že redakcia jedného literárneho časopisu, ktorému autor ponúkol svoj rukopis, považovala toto dielo za protisovietske a odmietla ho vydať. Potom Boris Leonidovič preniesol svoj výtvor do zahraničia, do Talianska, kde bol publikovaný v roku 1957. Sovietski kolegovia ostro odsúdili vydanie románu na Západe a Borisa Leonidoviča vylúčili zo Zväzu spisovateľov. Ale bol to práve tento román, ktorý z neho urobil laureáta Nobelovej ceny. Od roku 1946 bol spisovateľ a básnik nominovaný na túto cenu, ale bola udelená až v roku 1958.

Udelenie tohto čestného ocenenia takejto, podľa mnohých protisovietskej práci vo vlasti, vyvolalo rozhorčenie úradov. V dôsledku toho bol Boris Leonidovič pod hrozbou vyhostenia zo ZSSR nútený odmietnuť získať Nobelovu cenu. Len o 30 rokov neskôr dostal Evgeny Borisovič, syn veľkého spisovateľa, medailu a diplom pre svojho otca.

Solženicyn Alexander Isajevič

Osud Alexandra Isajeviča Solženicyna bol nemenej dramatický a zaujímavý. Narodil sa v roku 1918 v meste Kislovodsk a detstvo a mladosť budúceho laureáta Nobelovej ceny prežil v Rostove na Done a Novočerkassku. Po absolvovaní Fyzikálnej a matematickej fakulty Rostovskej univerzity bol Alexander Isaevič učiteľom a zároveň získal vzdelanie korešpondenciou v Moskve na Literárnom inštitúte. Po začiatku Veľkej vlasteneckej vojny sa budúci laureát najprestížnejšej ceny mieru vydal na front.

Solženicyn bol zatknutý krátko pred koncom vojny. Dôvodom boli jeho kritické poznámky o Josephovi Stalinovi, ktoré v listoch spisovateľa našla vojenská cenzúra. Až v roku 1953, po smrti Josepha Vissarionoviča, bol prepustený. Časopis „Nový svet“ v roku 1962 uverejnil prvý príbeh tohto autora s názvom „Jeden deň v živote Ivana Denisoviča“, ktorý rozpráva o živote ľudí v tábore. Väčšina nasledujúcich literárnych časopisov odmietla publikovať. Ako dôvod sa uvádzala ich protisovietska orientácia. Ale Alexander Isaevich sa nevzdal. Svoje rukopisy, podobne ako Pasternak, posielal do zahraničia, kde vyšli. V roku 1970 mu bola udelená Nobelova cena za literatúru. Spisovateľ nešiel na slávnostné odovzdávanie cien v Štokholme, pretože sovietske úrady mu nedovolili opustiť krajinu. Zástupcov Nobelovho výboru, ktorí sa chystali odovzdať cenu laureátovi v jeho vlasti, do ZSSR nepustili.

Pokiaľ ide o budúci osud spisovateľa, v roku 1974 bol vyhostený z krajiny. Najprv žil vo Švajčiarsku, potom sa s veľkým oneskorením presťahoval do USA, kde mu udelili Nobelovu cenu. Na Západe boli publikované také jeho slávne diela ako „Súostrovie Gulag“, „V prvom kruhu“, „Cancer Ward“. Solženicyn sa vrátil do Ruska v roku 1994.

Toto sú laureáti Nobelovej ceny z Ruska. Pridajme do zoznamu ešte jedno meno, ktoré nemožno nespomenúť.

Šolochov Michail Alexandrovič

Povedzme vám o ďalšom veľkom ruskom spisovateľovi - Michailovi Alexandrovičovi Šolochovovi. Jeho osud dopadol inak ako u odporcov sovietskej moci (Pasternaka a Solženicyna), keďže ho podporoval štát. Michail Alexandrovič (1905-1980) sa narodil na Done. Neskôr v mnohých dielach opísal dedinu Veshenskaya, svoju malú vlasť. Michail Sholokhov dokončil iba 4. ročník školy. Aktívne sa zúčastnil občianskej vojny, viedol podskupinu, ktorá odoberala prebytočné obilie bohatým kozákom. Budúci spisovateľ už v mladosti cítil svoje povolanie. V roku 1922 prišiel do Moskvy a o pár mesiacov neskôr začal publikovať svoje prvé príbehy v časopisoch a novinách. V roku 1926 sa objavili zbierky „Azure Steppe“ a „Don Stories“. V roku 1925 sa začalo pracovať na románe „Tichý Don“, venovanom životu kozákov v prelomovom období (občianska vojna, revolúcie, 1. svetová vojna). V roku 1928 sa zrodila prvá časť tohto diela a v 30. rokoch bola dokončená a stala sa vrcholom Sholokhovovej práce. V roku 1965 bola spisovateľovi udelená Nobelova cena za literatúru.

Ruskí laureáti Nobelovej ceny za ekonómiu

Naša krajina sa v tejto oblasti neukázala taká veľká ako v literatúre a fyzike, kde je veľa ruských laureátov. Cenu za ekonómiu dostal zatiaľ len jeden z našich krajanov. Povedzme si o tom viac.

Kantorovič Leonid Vitalievič

Ruskí laureáti Nobelovej ceny za ekonómiu sú zastúpení iba jedným menom. Leonid Vitalievich Kantorovich (1912-1986) je jediným ekonómom z Ruska, ktorý získal túto cenu. Vedec sa narodil v rodine lekára v Petrohrade. Jeho rodičia počas občianskej vojny utiekli do Bieloruska, kde žili rok. Vitaly Kantorovič, otec Leonida Vitalievicha, zomrel v roku 1922. V roku 1926 nastúpil budúci vedec na spomínanú Leningradskú univerzitu, kde okrem prírodných disciplín študoval moderné dejiny, politickú ekonómiu a matematiku. Matematickú fakultu ukončil ako 18-ročný v roku 1930. Potom Kantorovič zostal na univerzite ako učiteľ. Vo veku 22 rokov sa Leonid Vitalievich už stal profesorom ao rok neskôr lekárom. V roku 1938 bol pridelený do laboratória továrne na preglejky ako konzultant, kde mal za úlohu vytvoriť metódu na alokáciu rôznych zdrojov na maximalizáciu produktivity. Tak vznikla metóda programovania zlievarne. V roku 1960 sa vedec presťahoval do Novosibirska, kde bolo v tom čase vytvorené počítačové centrum, najpokročilejšie v krajine. Tu pokračoval vo výskume. Vedec žil v Novosibirsku až do roku 1971. Počas tohto obdobia dostal Leninovu cenu. V roku 1975 mu bola spolu s T. Koopmansom udelená Nobelova cena, ktorú získal za prínos k teórii alokácie zdrojov.

Toto sú hlavní laureáti Nobelovej ceny z Ruska. Rok 2014 sa niesol v znamení prevzatia tejto ceny Patrickom Modiano (literatúra), Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, Shuji Nakamura (fyzika). Jean Tirol získal ocenenie za ekonómiu. Nie sú medzi nimi žiadni ruskí laureáti Nobelovej ceny. 2013 tiež túto čestnú cenu našim krajanom nepriniesol. Všetci laureáti boli zástupcami iných štátov.

Pred vyhlásením laureátov za rok 2017 sa v médiách diskutovalo o rôznych kandidátoch a tí, ktorí nakoniec ocenenie získali, patrili medzi favoritov.

Barry Barish je popredný odborník na gravitačné vlny a spoluriaditeľ laserového interferometra Gravitational-Wave Observatory (LIGO), ktorý sa nachádza v Spojených štátoch.

A Rainer Weiss a Kip Thorne boli pri zrode tohto projektu a naďalej pracujú v LIGO.

Za silnú kandidátku médiá považovali aj Britku Nicolu Spaldinovú, ktorá dlho pracovala ako výskumníčka v teórii materiálov na Švajčiarskom federálnom technologickom inštitúte v Zürichu. Pripisuje sa jej objav multiferroických látok, materiálu s jedinečnou kombináciou elektrických a magnetických vlastností, ktoré koexistujú súčasne. Vďaka tomu sú materiály ideálne na vytváranie rýchlych a energeticky úsporných počítačov.

Zahraničné médiá tento rok medzi možnými kandidátmi na Nobelovu cenu menovali aj ruských vedcov.

V tlači sa spomínalo najmä meno astrofyzika RAS akademika Rashida Sunyaeva, ktorý je riaditeľom Inštitútu Maxa Plancka pre astrofyziku v Garchingu (Nemecko).

Ako je známe, niekoľko domácich vedcov sa predtým stalo laureátmi Nobelovej ceny za fyziku. V roku 1958 ho dostali traja sovietski vedci – Pavel Čerenkov, Iľja Frank a Igor Tamm; v roku 1962 - Lev Landau av roku 1964 - Nikolaj Basov a Alexander Prokhorov. V roku 1978 získal Pyotr Kapitsa Nobelovu cenu za fyziku. V roku 2000 ocenenie získal ruský vedec Zhores Alferov a v roku 2003 Alexej Abrikosov a Vitalij Ginzburg. V roku 2010 ocenenie získali Andrei Geim a Konstantin Novoselov, ktorí pracujú na Západe.

Celkovo bola od roku 1901 do roku 2016 Nobelova cena za fyziku udelená 110-krát, pričom iba 47 prípadov pripadlo jednému víťazovi, zatiaľ čo v ostatných prípadoch sa o ňu podelilo viacero vedcov. Za posledných 115 rokov tak cenu prevzalo 203 ľudí – vrátane amerického vedca Johna Bardeena, ktorý sa ako jediný v histórii ceny stal dvakrát laureátom Nobelovej ceny za fyziku. Prvýkrát získal ocenenie spoločne s Williamom Bradfordom Shockleym a Walterom Brattainom v roku 1956. A v roku 1972 bol Bardeen ocenený druhýkrát - za základnú teóriu konvenčných supravodičov spolu s Leonom Neilom Cooperom a Johnom Robertom Schriefferom.

Medzi dvesto laureátmi Nobelovej ceny za fyziku boli len dve ženy. Jedna z nich, Marie Curie, získala v roku 1903 okrem ceny za fyziku aj Nobelovu cenu za chémiu v roku 1911. Ďalšou bola Maria Goeppert-Mayer, ktorá sa v roku 1963 stala laureátkou spolu s Hansom Jensenom „za objavy týkajúce sa štruktúry obalu jadra“.

Najčastejšie sa Nobelova cena udeľuje výskumníkom v oblasti časticovej fyziky.

Priemerný vek nositeľov Nobelovej ceny za fyziku je 55 rokov. Najmladším laureátom v tejto kategórii zostáva 25-ročný Lawrence Bragg z Austrálie: cenu získal v roku 1915 spolu so svojím otcom Williamom Henrym Braggom za zásluhy o štúdium kryštálov pomocou röntgenového žiarenia. Najstarším zostáva 88-ročný Raymond Davis Jr., ocenený v roku 2002 cenou „za vytvorenie neutrínovej astronómie“. Mimochodom, Nobelovu cenu za fyziku si rozdelili nielen otec a syn Braggovci, ale aj manželia Marie a Paul Curieovi. V rôznych časoch sa laureátmi stali otcovia a synovia - Niels Bohr (1922) a jeho syn Aage Bohr (1975), Manne Sigbahn (1924) a Kai M. Sigbahn (1981), J. J. Thomson (1906.) a George Paget Thomson (1937). ).



Načítava...Načítava...