Nobel vật lý trao cho bộ ba nhà khoa học Anh nghiên cứu về Tôpô học

Cả ba nhà khoa học được vinh danh nhờ phát hiện lý thuyết về quá trình chuyển pha tôpô và các giai đoạn chuyển pha tôpô của vật chất.

Thông cáo của Ủy ban Nobel cho biết cả ba đã sử dụng các phương pháp toán học cao cấp để nghiên cứu về các vật chất lạ cùng các trạng thái khác thường của vật chất như trạng thái siêu lỏng hay siêu bán dẫn. Kết quả của nghiên cứu có thể được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khoa học vật liệu và chế tạo các thiết bị điện tử. Thuật ngữ khoa học gọi các nghiên cứu này là nghiên cứu về chuyển pha tôpô học và các pha tôpô của vật chất.

Theo đó, tôpô học một lĩnh vực thuộc toán học chuyên nghiên cứu các đặc tính được bảo toàn qua biến dạng, xoắn và kéo giãn của vật chất. Các pha thường gặp của vật chất là ở các thể rắn, lỏng, khí mà vật chất có thể chuyển đổi qua lại như việc kim loại bị nung ở nhiệt độ cao sẽ nóng chảy thành dạng lỏng.

Tuy nhiên có những vật chất khi tăng hay hạ nhiệt độ đến một mức độ cực điểm sẽ chuyển hóa sang các thể (pha) khác hiếm gặp hơn.

Bộ ba nhà khoa học đạt Nobel Vật lý 2016 

Bộ ba các nhà khoa học Anh đã phát hiện vật chất có thể đạt đến trạng thái siêu dẫn ở nhiệt độ thấp và phát hiện cơ chế khiến tính siêu biến bán của vật chất mất đi ở nhiệt độ cao. Nghiên cứu của họ cho thấy các hiện tượng hiếm gặp như siêu bán dẫn có thể xảy ra ở các màng vật chất "cực mỏng"

Theo đó, hai nhà khoa học Thouless và Kosterlitz đã nghiên cứu các hiện tượng bề mặt và bên trong của các lớp vật chất cực mỏng, còn Haldan nghiên cứu về quá trình tạo ra các sợi cực mảnh của vật chất.

Các đặc tính được bảo toàn của vật chất qua quá trình biến dạng, xoắn hay kéo giãn được gọi là các đặc tính tôpô của vật chất. Ở nhiệt độ cao hay thấp, các vật liệu này chuyển qua các thể khác hiếm gặp mang đặc tính siêu dẫn hay siêu bán dẫn mà ứng dụng tiêu biểu của nó là tạo ra các vật liệu cách điện và siêu cách điện ứng dụng trong các ngành công nghiệp vật liệu, điện tử.

Chiếc bánh trên tay người này xoắn theo dạng hình tôpô- Ảnh: Guardian

Với các đóng góp này, 3 nhà khoa học người Anh Michael Kosterlitz, David Thouless và Duncan Haldane xứng đáng được nhân loại vinh danh.