Tegoroczną Nagrodę Nobla z fizyki otrzymali dwaj Rosjanie: Aleksiej A. Abrikosow i Witalij L. Ginzburg oraz Amerykanin Anthony J. Leggett. Nagrodzono ich za „pionierski wkład do teorii nadprzewodnictwa i nadciekłości„.

Przepływ bez oporu

Tegoroczna Nagroda Nobla z fizyki została przyznana trójce fizyków, którzy wnieśli decydujący wkład w rozważania dwóch zjawisk fizyki kwantowej: nadprzewodnictwa i nadciekłości. Nadprzewodnictwo jest używane między innymi w obrazowaniu rezonansem magnetycznym w badaniach medycznych i w akceleratorach cząstek. Wiedza o nadciekłych przepływach może dać nam głębszy wgląd we własności, zgodnie z którymi zachowuje się materia w swoim najniższym i najbardziej podstawowym stanie.

W niskich temperaturach (kilka stopni powyżej zera bezwzględnego) pewne metale pozwalają na przepływ prądu elektrycznego bez stawiania mu oporu. Takie nadprzewodzące materiały mogą również wypierać z siebie (całkowicie bądź częściowo) pola magnetyczne. Te, które wypierają całkowicie nazywane są nadprzewodnikami I typu, a teoria wyjaśniająca to zjawisko została nagrodzona Nagrodą Nobla w 1972 roku. Bazuje ona na fakcie, że elektrony łączą się w pary. Nie jest jednak adekwatna do wyjaśnienia nadprzewodnictwa w materiałach ważnych z technicznego punktu widzenia. Nadprzewodniki II typu pozwalają współistnieć nadprzewodnictwu i magnetyzmowi w tym samym czasie i zachowują swoje własności nadprzewodnictwa w silnych polach magnetycznych. Aleksiejowi Abrikosowowi udał się wyjaśnić to zjawisko teoretycznie. Punktem wyjściowym jego badań była teoria sformułowana dla nadprzewodników I typu przez Witalija Ginzburga i innych. Abrikosowi udało się ją uczynić właściwą dla typu II. Wprawdzie te teorie zostały sformułowane w latach pięćdziesiątych, to jednak uzyskały nową ważność po odkryciu materiałów o zupełnie nowych własnościach. Pewne substancje mogą stawać się nadprzewodnikami w dość wysokich temperaturach i w obecności silnych pól magnetycznych.

W niskich temperaturach ciekły hel uzyskuje własności nadciekłości, to znaczy traci swoją lepkość i może przepływać bez stawiania oporu. Atomy rzadkiego izotopu ³He muszą tworzyć pary, podobnie jak ma to miejsce w metalicznych nadprzewodnikach. Teoria wyjaśniająca sposób oddziaływania atomów w stanie nadciekłych została sformułowana w latach siedemdziesiątych przez Anthony’ego Leggetta. Ostatnie badania pokazują w jaki sposób porządek nadciekłości przechodzi w chaos i turbulencje. Jest to jednym z dotąd nierozwiązanych problemów fizyki klasycznej.

Informacje o nagrodzonych

Aleksiej Abrikosow urodził się w 1928 roku w Moskwie. Jest obywatelem rosyjskim i amerykańskim. Doktorat uzyskał w 1951 roku w moskiewskim Instytucie Problemów Fizycznych. Pracuje w znajdującym się w stanie Illinois Materials Science Division (Wydział Nauk Materiałowych) w Argonne National Laboratory (Narodowe Laboratorium w Argonne).

Witalij Ginzburg urodził się w 1916 roku w Moskwie, uzyskał doktorat na Uniwersytecie Moskiewskim. Kierował grupą fizyków teoretycznych w Instytucie Fizyki imienia Lebiediewa w Moskwie.

Anthony Leggett urodził się w 1938 roku w Londynie. Ma obywatelstwo brytyjskie i amerykańskie. Doktoryzował się w 1964 roku na Oxfordzie. Pracuje na Wydziale Fizyki w Uniwersytecie stanu Illinois w Urbana-Champaign.