جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2016مـ تذهب لثلاثة علماء

البيان الصحفي لجائزة نوبل.
ترجمة: فاطمة باعرام.
مراجعة: فارس بوخمسين.

قررت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم منح جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2016مـ موزعةً مناصفةً لديڤيد ج. ثاوليس من جامعة واشنطن في سياتل بولاية واشنطن في الولايات المتحدة. والنصف الآخر اقتساماً بين فريدريك دانكن إم هالداين من جامعة برينستون في ولاية نيوجرسي في الولايات المتحدة وجون مايكل كوسترليتز من جامعة براون في بروڤيدنس بولاية رود أيلاند في الولايات المتحدة. وذلك “للاكتشافات النظرية حول التحولات الطورية الطوبولوجية وحالات المادة الطوبولوجية”.

 

كشفوا أسرار المادة الغريبة

فتح الحائزين على جائزة هذا العام الباب على عالمٍ غير معروفٍ، حيث يمكن للمادة أن تأخذ حالاتٍ غريبةٍ. فاستخدموا أساليباً رياضيةً متقدمةً لدراسة هذه الأطوار أو الحالات من المادة، مثل الموصلات الفائقة، الموائع الفائقة، أو الأغشية المغناطيسية الرقيقة. والفضل يعود لعملهم الرائد في بدء البحث عن حالاتٍ شاذةٍ وجديدةٍ للمادة. ويأمل العديد من الناس أن يكون لهذا الاكتشاف تطبيقاتٌ مستقبليةٌ في كُلٍ من علوم المواد والإلكترونيات.

كان استخدام الفائزين الثلاثة للمفاهيم الطوبولوجية في الفيزياء حاسماً لاكتشافاتهم. الطوبولوجيا هي أحد فروع الرياضيات التي تصف الخصائص التي تتغير تدريجياً. حيث استطاعوا إذهال الخبراء باستخدام الطوبولوجيا كأداةٍ في اكتشافها، ففي بداية السبعينيات، قلب مايكل كوسترليتز وديڤيد ثاولس النظرية السائدة وقتها والتي تقول بأن التوصيل الفائق أو الميوعة الفائقة لا يمكن أن تحدث في الطبقات الرقيقة. حيث أظهروا أن التوصيل الفائق يمكن أن يحدث في درجات الحرارة المنخفضة وفسروا أيضاً آلية عمله وهي التحول الطوري، والذي يجعل التوصيل الفائق يختفي في درجات الحرارة الأعلى.

كان ثاوليس قادراً على تفسير تجربةٍ سابقةٍ بطبقاتٍ رقيقةٍ موصلةٍ للكهرباء في الثمانينات، حيث تم قياس التوصيل بدقةٍ على شكل أعدادٍ صحيحةٍ. لقد وضح بأن هذه الأعداد الصحيحة كانت طوبولوجيّة بطبيعتها. واكتشف دانكن هالداين في خلال نفس الفترة تقريباً كيفية استخدام المفاهيم الطبولوجية لفهم خصائص سلاسل المغناطيس الصغيرة الموجودة بداخل بعض المواد.

نعرف الآن عدداً من الحالات الطبولوجية وليس فقط في الطبقات الرقيقة والخيوط، ولكن أيضاً في المواد ثلاثية الأبعاد العادية. خلال العقد الماضي، عزز هذا المجال البحوث الأساسية في فيزياء المواد المكثفة، وذلك بسبب الأمل في إمكانية استخدام المواد الطوبولوجية في الأجيال القادمة من الإلكترونيات والموصلات الفائقة على الأقل، أو في الحواسب الكمية المستقبلية. ويكشف البحث الحالي أسرار المواد في العالم الغريب والذي اكتشفت من قبل الحائزين على جائزة نوبل لهذا العام.

هذه هي معلومات الفائزين:

ديڤيد ج. ثاوليس: ولد في عام 1939مـ في بيرسيدن في المملكة المتحدة. وهو حاصلٌ على الدكتوراه في عام 1958مـ من جامعة كورنيل في إيثاكا بولاية نيويورك في الولايات المتحدة الأمريكية، وهو أستاذٌ فخريٌ في جامعة واشنطن في سياتل بولاية واشنطن في الولايات المتحدة.

فريدريك دانكن إم. هالداين: ولد في عام 1951مـ في لندن بالمملكة المتحدة. وهو حاصلٌ على الدكتوراه في العام 1978مـ من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة. وهو بروفيسور يوجين هيغز في الفيزياء في جامعة برينستون في ولاية نيوجرسي في الولايات المتحدة.

جون مايكل كوسترليتز: ولد في عام 1948مـ في أبردين في المملكة المتحدة. حاصلٌ على الدكتوراه في العام 1969مـ من جامعة أوكسفورد في المملكة المتحدة. وهو بروفيسور هاريسون إي. فارنسورث في الفيزياء في جامعة براون في بروڤيدنس بولاية رود أيلاند في الولايات المتحدة.

المصدر (nobelprize)

الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم The Royal Swedish Academy of Sciences
ديڤيد ج. ثاوليس David J. Thouless
جامعة واشنطن University of Washington
فريدريك دانكن إم. هالداين F. Duncan M. Haldane
جامعة برينستون Princeton University
جون مايكل كوسترليتز J. Michael Kosterlitz
جامعة براون Brown University
الطوبولوجيا Topology
جامعة كورنيل Cornell University
جامعة كامبريدج Cambridge University
جامعة أوكسفورد Oxford University

Article Tags

Comments are closed.