Nagrade iz fizike. Nobelova nagrada za fiziku. Dosije. Nagrade za književnost
Britanski fizičar David James Thouless rođen je 1934. godine u Bearsdenu u Škotskoj (UK).
Godine 1955. diplomirao je na Univerzitetu u Kembridžu (UK). Godine 1958. doktorirao je na Univerzitetu Cornell (SAD).
Nakon što je odbranio doktorsku disertaciju, radio je na univerzitetima Berkeley i Birmingham.
Od 1965. do 1978. bio je profesor matematičke fizike na Univerzitetu u Birminghamu, gdje je sarađivao sa fizičarem Michaelom Kosterlitzom.
Thawless i Kosterlitz su početkom 1970-ih poništili postojeće teorije koje su sugerirale da se fenomeni supravodljivosti i superfluidnosti ne mogu promatrati u tankim slojevima. Oni su pokazali da se supravodljivost može pojaviti na niskim temperaturama i objasnili fazne prijelaze koje uzrokuju da supravodljivost nestane na višim temperaturama.
Od 1980. Towless je profesor fizike na Univerzitetu Washington u Sijetlu (SAD). Trenutno je profesor emeritus na Univerzitetu Washington State.
Dr Thouless je član Kraljevskog društva, član Američkog fizičkog društva, član Američke akademije umjetnosti i nauka i član Američke nacionalne akademije nauka.
Dobitnik Maksvelove medalje i medalje Paul Dirac, koju dodeljuje Britanski institut za fiziku; Holweck medalja Francuskog fizičkog društva i Instituta za fiziku. Dobitnik nagrade Fritz London, koja se dodeljuje naučnicima koji su dali izuzetan doprinos u oblasti fizike niskih temperatura; nagradu Lars Onsager od Američkog fizičkog društva i Wolfovu nagradu.
4. oktobar 2016. David Thouless bio je za otkriće topoloških prijelaza i topoloških faza materije.
Kosterlitz Michael
Britanski fizičar John Michael Kosterlitz rođen je 1942. godine u Aberdeenu u Škotskoj (UK).
Godine 1965. diplomirao je, 1966. magistrirao na Univerzitetu u Kembridžu (UK), a 1969. doktorirao fiziku visokih energija na Univerzitetu u Oksfordu (UK).
Michael Kosterlitz je nagrađen Maksvelovom medaljom Britanskog instituta za fiziku (1981.), a dobitnik je nagrade Lars Onsager Američkog fizičkog društva (2000.).
Haldane Duncan
Britanski fizičar Duncan Haldane rođen je 14. septembra 1951. godine u Londonu (UK).
Godine 1973. diplomirao je, a 1978. doktorirao fiziku na Univerzitetu u Kembridžu (UK).
Od 1977-1981 radio je na Međunarodnom institutu Laue-Langevin u Grenobleu, Francuska.
1981-1985 - vanredni profesor fizike na Univerzitetu Južne Kalifornije, SAD.
1985-1987 radio je u francusko-američkom istraživačkom centru Bell Laboratories.
Od 1987. do 1990. bio je profesor na Odsjeku za fiziku Eugene Higgins na Kalifornijskom univerzitetu u San Dijegu, SAD.
Od 1990. godine je profesor na Odsjeku za fiziku Eugene Higgins na Univerzitetu Princeton, SAD.
Bio je uključen u razvoj novog geometrijskog opisa frakcionog kvantnog Holovog efekta. Haldaneova područja istraživanja uključivala su efekat kvantnog zapleta, topološke izolatore.
Od 1986. - član Američkog fizičkog društva.
Od 1992. član je Američke akademije umjetnosti i znanosti (Boston).
Od 1996. godine - član Kraljevskog društva u Londonu.
Od 2001. član je Američkog udruženja za unapređenje nauke.
Godine 1993. Duncan je dobio nagradu za fiziku kondenzirane materije Oliver E. Buckley od Američkog društva za fiziku. Godine 2012. dobio je Diracovu medalju od Međunarodnog centra za teorijsku fiziku Abdus Salam.
Godine 2016. Duncan Haldane (zajedno sa Davidom Towlessom i Michaelom Kosterlitzom) nagrađen je za fiziku za otkriće topoloških prijelaza i topoloških faza materije. Kako se navodi u saopštenju za štampu Nobelovog komiteta, sadašnji laureati su „otvorili vrata nepoznatom svetu“ u kojem je materija možda u neobičnom stanju. Riječ je, prije svega, o supravodnicima i tankim magnetnim filmovima.
Imena dobitnika Nobelove nagrade za fiziku. Prema oporuci Alfreda Nobela, nagrada se dodeljuje „onom ko napravi najvažnije otkriće ili pronalazak“ u ovoj oblasti.
Uredništvo TASS-DOSSIER-a pripremilo je materijal o postupku dodele ove nagrade i njenim dobitnicima.
Dodjela nagrade i predlaganje kandidata
Nagradu dodeljuje Kraljevska švedska akademija nauka koja se nalazi u Stokholmu. Njegovo radno tijelo je Nobelov komitet za fiziku, koji se sastoji od pet do šest članova koje Akademija bira na tri godine.
Naučnici iz različitih zemalja imaju pravo da nominuju kandidate za nagradu, uključujući članove Kraljevske švedske akademije nauka i dobitnike Nobelove nagrade za fiziku koji su dobili posebne pozive od komiteta. Kandidati se mogu predlagati od septembra do 31. januara naredne godine. Zatim Nobelov komitet, uz pomoć naučnih stručnjaka, bira najdostojnije kandidate, a početkom oktobra Akademija većinom glasova bira laureata.
Laureati
Prvu nagradu dobio je 1901. William Roentgen (Njemačka) za otkriće radijacije nazvanog po njemu. Među najpoznatijim laureatima su Joseph Thomson (Velika Britanija), priznat 1906. za svoja istraživanja o prolasku struje kroz plinove; Albert Einstein (Njemačka), koji je dobio nagradu 1921. za svoje otkriće zakona fotoelektričnog efekta; Niels Bohr (Danska), nagrađen 1922. za svoja atomska istraživanja; John Bardeen (SAD), dvostruki dobitnik nagrade (1956. za istraživanje poluvodiča i otkriće tranzistorskog efekta i 1972. za stvaranje teorije supravodljivosti).
Do danas su 203 osobe na listi primatelja (uključujući Johna Bardeena, koji je nagrađen dva puta). Samo dvije žene dobile su ovu nagradu: 1903. Marie Curie ju je podijelila sa svojim suprugom Pierre Curieom i Antoine Henri Becquerelom (za proučavanje fenomena radioaktivnosti), a 1963. Maria Goppert-Mayer (SAD) je dobila nagradu zajedno sa Eugeneom Wigner (SAD) i Hans Jensen (Njemačka) za rad u oblasti strukture atomskog jezgra.
Među laureatima je 12 sovjetskih i ruskih fizičara, kao i naučnici koji su rođeni i školovani u SSSR-u i koji su uzeli drugo državljanstvo. Godine 1958. nagrada je dodijeljena Pavelu Čerenkovu, Ilji Franku i Igoru Tamu za njihovo otkriće zračenja nabijenih čestica koje se kreću superluminalnim brzinama. Lev Landau postao je laureat 1962. za teorije kondenzirane materije i tekućeg helijuma. Pošto je Landau bio u bolnici nakon što je zadobio teške povrede u saobraćajnoj nesreći, nagradu mu je u Moskvi uručio švedski ambasador u SSSR-u.
Nikolaj Basov i Aleksandar Prohorov dobili su nagradu 1964. za stvaranje masera (kvantnog pojačala). Njihov rad u ovoj oblasti prvi put je objavljen 1954. godine. Iste godine američki naučnik Charles Townes, nezavisno od njih, došao je do sličnih rezultata, a kao rezultat toga, sva trojica su dobili Nobelovu nagradu.
Godine 1978. Pyotr Kapitsa je nagrađen za svoje otkriće u fizici niskih temperatura (naučnik je počeo raditi u ovoj oblasti 1930-ih). 2000. Žores Alferov je postao laureat za razvoj tehnologije poluprovodnika (podelio je nagradu sa nemačkim fizičarem Herbertom Kremerom). 2003. godine, Vitalij Ginzburg i Aleksej Abrikosov, koji su 1999. dobili američko državljanstvo, dobili su nagradu za svoj fundamentalni rad na teoriji supravodnika i superfluida (nagrada je podeljena sa britansko-američkim fizičarem Entonijem Leggetom).
Godine 2010. nagradu su dobili Andre Geim i Konstantin Novoselov, koji su sproveli eksperimente sa dvodimenzionalnim materijalom grafenom. Tehnologiju za proizvodnju grafena razvili su 2004. godine. Game je rođen 1958. u Sočiju, a 1990. napustio je SSSR, nakon čega je dobio holandsko državljanstvo. Konstantin Novoselov je rođen 1974. u Nižnjem Tagilu, 1999. je otišao u Holandiju, gde je počeo da radi sa Game, a kasnije je dobio britansko državljanstvo.
Godine 2016. nagrada je dodijeljena britanskim fizičarima koji rade u Sjedinjenim Državama: David Thoules, Duncan Haldane i Michael Kosterlitz "za njihova teorijska otkrića topoloških faznih prijelaza i topoloških faza materije".
Statistika
U 1901-2016 nagrada za fiziku dodijeljena je 110 puta (1916, 1931, 1934, 1940-1942 nije bilo moguće pronaći dostojnog kandidata). 32 puta nagrada je podijeljena između dva laureata i 31 puta između tri. Prosječna starost laureata je 55 godina. Do sada je najmlađi dobitnik nagrade za fiziku 25-godišnji Englez Lawrence Bragg (1915), a najstariji 88-godišnji Amerikanac Raymond Davis (2002).
Nobelovci za fiziku - apstrakt
UVOD 2
1. NOBELOVI LAUREATI 4
Alfred Nobel 4
Žores Alferov 5
Heinrich Rudolf Hertz 16
Petar Kapica 18
Marija Kiri 28
Lev Landau 32
Vilhelm Konrad Rentgen 38
Albert Ajnštajn 41
ZAKLJUČAK 50
LITERATURA 51
U nauci nema otkrivenja, nema trajnih dogmi; sve se u njemu, naprotiv, kreće i poboljšava.
A. I. Herzen
UVOD
U današnje vrijeme, poznavanje osnova fizike je neophodno svima da bi imali ispravno razumijevanje svijeta oko nas - od svojstava elementarnih čestica do evolucije Univerzuma. Za one koji su svoju buduću profesiju odlučili da povežu sa fizikom, proučavanje ove nauke pomoći će im da naprave prve korake ka savladavanju profesije. Možemo naučiti kako su čak i naizgled apstraktna fizička istraživanja iznjedrila nova područja tehnologije, dala poticaj razvoju industrije i dovela do onoga što se obično naziva naučno-tehnološka revolucija.
Uspjesi nuklearne fizike, teorije čvrstog stanja, elektrodinamike, statističke fizike i kvantne mehanike odredili su pojavu tehnologije na kraju dvadesetog stoljeća, kao što su laserska tehnologija, nuklearna energija i elektronika. Da li je u naše vrijeme moguće zamisliti bilo koju oblast nauke i tehnologije bez elektronskih kompjutera? Mnogi od nas će nakon završene škole imati priliku da rade u nekoj od ovih oblasti, a ko god da budemo - KV radnici, laboratorijski asistenti, tehničari, inženjeri, doktori, astronauti, biolozi, arheolozi - pomoći će nam znanje fizike bolje savladaj svoju profesiju.
Fizičke pojave se proučavaju na dva načina: teorijski i eksperimentalno. U prvom slučaju (teorijska fizika), novi odnosi se izvode pomoću matematičkog aparata i na osnovu ranije poznatih zakona fizike. Glavni alati ovdje su papir i olovka. U drugom slučaju (eksperimentalna fizika), nove veze između pojava dobijaju se fizičkim merenjima. Ovdje su instrumenti mnogo raznovrsniji - brojni mjerni instrumenti, akceleratori, mjehuraste komore itd.
Koje od brojnih oblasti fizike biste trebali preferirati? Svi su usko povezani. Ne možete biti dobar eksperimentator ili teoretičar u oblasti, recimo, fizike visokih energija bez poznavanja fizike niskih temperatura ili fizike čvrstog stanja. Nove metode i odnosi koji su se pojavili u jednom području često daju poticaj za razumijevanje druge, na prvi pogled, udaljene grane fizike. Tako su teorijske metode razvijene u kvantnoj teoriji polja revolucionirale teoriju faznih prijelaza, i obrnuto, na primjer, fenomen spontanog narušavanja simetrije, dobro poznat u klasičnoj fizici, ponovo je otkriven u teoriji elementarnih čestica, pa čak i pristup ovome. teorija. I naravno, prije nego što konačno odaberete bilo koji smjer, morate dovoljno dobro proučiti sve oblasti fizike. Osim toga, s vremena na vrijeme, iz raznih razloga, morate se seliti iz jednog područja u drugo. Ovo se posebno odnosi na fizičare teoretske koji nisu uključeni u svoj rad sa glomaznom opremom.
Većina teoretskih fizičara mora da radi u različitim oblastima nauke: atomska fizika, kosmičko zračenje, teorija metala, atomsko jezgro, kvantna teorija polja, astrofizika - sve oblasti fizike su zanimljive.
Sada se najosnovniji problemi rješavaju u teoriji elementarnih čestica i u kvantnoj teoriji polja. Ali u drugim područjima fizike ima mnogo zanimljivih neriješenih problema. I naravno, ima ih mnogo u primijenjenoj fizici.
Stoga je potrebno ne samo bolje upoznati različite grane fizike, već, što je najvažnije, osjetiti njihovu međusobnu povezanost.
Nisam slučajno odabrao temu “Nobelovci”, jer da bismo naučili nove oblasti fizike, da bismo razumjeli suštinu modernih otkrića, potrebno je temeljno razumjeti već utvrđene istine. Bilo mi je veoma interesantno da u procesu mog rada na apstraktu naučim nešto novo ne samo o velikim otkrićima, već i o samim naučnicima, o njihovim životima, radnim stazama i sudbini. U stvari, tako je zanimljivo i uzbudljivo saznati kako su se otkrića dogodila. I još jednom sam se uvjerio da se mnoga otkrića događaju sasvim slučajno, u roku od sat vremena čak iu procesu potpuno drugačijeg rada. Ali uprkos tome, otkrića ne postaju manje zanimljiva. Čini mi se da sam u potpunosti ostvario svoj cilj - da za sebe otkrijem neke tajne iz oblasti fizike. I mislim da je proučavanje otkrića kroz životni put velikih naučnika, dobitnika Nobelove nagrade, najbolja opcija. Uostalom, uvijek bolje naučite gradivo kada znate koje je ciljeve naučnik sebi postavio, šta je želio i šta je na kraju postigao.
1. NOBELOVI LAUREATI
Alfred Nobel
ALFRED NOBEL, švedski eksperimentalni hemičar i biznismen, pronalazač dinamita i drugih eksploziva, koji je želeo da osnuje dobrotvornu fondaciju za dodelu nagrade u njegovo ime, koja mu je donela posthumnu slavu, odlikovao se neverovatnom nedoslednošću i paradoksalnim ponašanjem. Savremenici su smatrali da on ne odgovara slici uspešnog kapitaliste u doba brzog industrijskog razvoja u drugoj polovini 19. veka. Nobel je gravitirao samoći i miru, nije mogao tolerisati gradsku vrevu, iako je veći dio života živio u urbanim uslovima, a i putovao je prilično često. Za razliku od mnogih tajkuna u poslovnom svijetu njegovog vremena, Nobel se može nazvati više
“Spartan”, pošto nikada nije pušio, nije pio alkohol, a izbegavao je karte i druge kockanje.
U svojoj vili u San Remu, sa pogledom na Sredozemno more i okružen drvećem narandže, Nobel je izgradio malu hemijsku laboratoriju u kojoj je radio čim mu je vreme dozvoljavalo. Između ostalog, eksperimentirao je u proizvodnji sintetičke gume i umjetne svile. Nobel je volio San Remo zbog njegove nevjerovatne klime, ali je zadržao topla sjećanja na zemlju svojih predaka. Godine 1894 kupio je željezaru u Värmlandu, gdje je istovremeno izgradio imanje i nabavio novu laboratoriju. Posljednje dvije ljetne sezone svog života proveo je u Värmlandu. Leto 1896 umro mu je brat Robert. Istovremeno, Nobel je počeo da pati od bolova u srcu.
Na konsultaciji sa specijalistima u Parizu upozoren je na razvoj angine pektoris povezane s nedostatkom kisika u srčanom mišiću. Savjetovano mu je da ode na odmor. Nobel se ponovo preselio u San Remo. Pokušao je da završi nedovršeni posao i ostavio je rukom ispisanu bilješku svoje samrtne želje. Posle ponoći 10. decembra
1896 preminuo je od cerebralnog krvarenja. Osim talijanskih slugu koji ga nisu razumjeli, niko od njegovih bliskih nije bio uz Nobela u trenutku njegove smrti, a njegove posljednje riječi ostale su nepoznate.
Poreklo Nobelove oporuke sa formulacijom odredbi o dodjeli nagrada za dostignuća u različitim oblastima ljudske djelatnosti ostavlja mnogo nejasnoća. Dokument u konačnom obliku predstavlja jedno od izdanja njegovih prethodnih testamenta. Njegov samrtni dar za dodjelu nagrada u oblasti književnosti i nauke i tehnologije logično proizlazi iz interesovanja samog Nobela, koji je došao u dodir sa naznačenim aspektima ljudske djelatnosti: fizikom, fiziologijom, hemijom, književnošću.
Postoji i razlog za pretpostavku da je osnivanje nagrada za mirovne aktivnosti povezano sa željom pronalazača da odaje priznanje ljudima koji su se, poput njega, uporno opirali nasilju. Godine 1886., na primjer, rekao je jednom poznaniku Englezu da ima „sve ozbiljniju namjeru da vidi mirne izdanke crvene ruže u ovom svijetu koji se dijeli“.
Dakle, pronalazak dinamita donio je Nobelu ogromno bogatstvo. Dana 27. novembra 1895. godine, godinu dana prije smrti, Nobel je ostavio svoje bogatstvo od 31 milion dolara kako bi podstakao naučna istraživanja širom svijeta i podržao najtalentovanije naučnike. Prema Nobelovoj volji, Švedska akademija nauka svake jeseni imenuje laureate nakon pažljivog razmatranja kandidata koje predlažu veliki naučnici i nacionalne akademije i temeljne provjere njihovog rada. Nagrade se dodeljuju 10. decembra, na dan Nobelove smrti.
Zhores Alferov
Nisam siguran ni da će to u 21. veku biti moguće savladati
“fuziju” ili, recimo, poraz raka
Boris Strugacki,
pisac
ŽOREŠ ALFEROV je rođen 15. marta 1930. godine u Vitebsku. Godine 1952. diplomirao je sa odlikom na Lenjingradskom elektrotehničkom institutu po imenu V.I.
Uljanov (Lenjin) sa diplomom elektrovakumske tehnologije.
Na Fizičko-tehničkom institutu A.F. Ioffe Akademije nauka SSSR-a radio je kao inženjer, mlađi, viši istraživač, šef sektora, šef odjeljenja. Godine 1961. odbranio je tezu o proučavanju moćnih germanijumskih i silicijumskih ispravljača, a 1970. godine odbranio tezu na osnovu rezultata istraživanja heterospojnica u poluprovodnicima za zvanje doktora fizičko-matematičkih nauka.
Godine 1972. izabran je za dopisnog člana, a 1979. za redovnog člana Akademije nauka SSSR-a. Od 1987. - direktor Fizičko-tehničkog instituta Akademije nauka SSSR-a. Glavni i odgovorni urednik časopisa "Fizika i tehnologija poluprovodnika".
Ž.Alferov je autor fundamentalnih radova iz oblasti fizike poluprovodnika, poluprovodničkih uređaja, poluprovodnika i kvantne elektronike. Uz njegovo aktivno učešće, stvoreni su prvi domaći tranzistori i moćni germanijumski ispravljači. Osnivač novog smjera u fizici poluvodiča - poluvodička elektronika - poluvodičke heterostrukture i uređaji na njima. Na račun naučnika
50 pronalazaka, tri monografije, više od 350 naučnih članaka u domaćim i međunarodnim časopisima. Laureat je Lenjinove nagrade (1972) i Državne nagrade
(1984) Nagrade SSSR-a.
Franklin institut (SAD) dodijelio je Ž. Alferovu zlatnu medalju S.
Ballantyne, Evropsko fizičko društvo dodijelilo mu je Hewlett nagradu.
Packard." Fizičar je također nagrađen nagradom A.P. Karpinsky, zlatnom medaljom H. Welker (Njemačka) i međunarodnom nagradom simpozijuma galijum arsenida.
Od 1989. Alferov je bio predsjedavajući predsjedništva Lenjingrada - St.
Naučni centar u Sankt Peterburgu Ruske akademije nauka. Od 1990. – potpredsjednik Akademije nauka SSSR-a (RAN). Ž. Alferov – poslanik ruske Državne dume
Federacije (frakcija Komunističke partije Ruske Federacije), član Komiteta za obrazovanje i nauku.
Ž. Alferov je podelio nagradu sa dvojicom stranih kolega - Herbertom
Kremer sa Univerziteta Kalifornije u Santa Barbari i Jack S. Kilby iz Texas Instruments u Dallasu. Naučnici su nagrađivani za otkriće i razvoj opto- i mikroelektronskih elemenata, na osnovu kojih su naknadno razvijeni dijelovi savremenih elektronskih uređaja. Ovi elementi su stvoreni na bazi takozvanih poluvodičkih heterostruktura - višeslojnih komponenti brzih dioda i tranzistora.
Jedan od "saradnika" Ž. Alferova, Amerikanac njemačkog porijekla
G. Kremer je još 1957. godine razvio heterostrukturni tranzistor.
Šest godina kasnije, on i Ž. Alferov su nezavisno predložili principe koji su bili osnova za dizajn heterostrukturnog lasera. Iste godine Žores Ivanovič je patentirao svoj poznati kvantni generator optičke injekcije. Treći laureat fizičara – Jack
S. Kilby je dao ogroman doprinos stvaranju integrisanih kola.
Fundamentalni rad ovih naučnika omogućio je u osnovi stvaranje optičkih komunikacija, uključujući internet. Laserske diode bazirane na tehnologiji heterostrukture mogu se naći u CD playerima i čitačima bar kodova.
Brzi tranzistori se koriste u satelitskim komunikacijama i mobilnim telefonima.
Iznos nagrade je 9 miliona. švedskih kruna (oko devetsto hiljada dolara). Jack S. Kilby je dobio polovinu ovog iznosa, drugi je podijelio Jaurès
Alferov i Herbert Kremer.
Kakva su predviđanja nobelovca za budućnost? On je u to uvjeren
21. vijek će biti vijek nuklearne energije. Izvori energije ugljikovodika su iscrpljivi, ali nuklearna energija ne poznaje granice. Sigurna nuklearna energija je, kako kaže Alferov, moguća.
Kvantna fizika, fizika čvrstog stanja - to je, po njegovom mišljenju, osnova napretka.Naučnici su naučili da slažu atome jedan na jedan, bukvalno grade nove materijale za jedinstvene uređaje. Već su se pojavili nevjerovatni laseri s kvantnim tačkama.
Koliko je Alferovljevo Nobelovo otkriće korisno i opasno?
Istraživanje našeg naučnika i njegovih kolega laureata iz Nemačke i SAD predstavlja veliki korak ka razvoju nanotehnologije. Njoj će, prema svjetskim autoritetima, pripadati 21. vijek. Svake godine se u nanotehnologiju ulažu stotine miliona dolara, a desetine kompanija se bave istraživanjem.
Nanoroboti - hipotetski mehanizmi veličine desetina nanometara
(ovo su milioniti dijelovi milimetra), čiji je razvoj započeo ne tako davno.
Nanorobot se ne sastavlja od dijelova i komponenti koji su nam poznati, već od pojedinačnih molekula i atoma. Poput konvencionalnih robota, nanoroboti će se moći kretati, obavljati različite operacije i kontrolirat će ih spolja ili ugrađeni kompjuter.
Glavni zadaci nanorobota su sklapanje mehanizama i stvaranje novih supstanci. Takvi uređaji se nazivaju asembler (assembler) ili replikator.
Kruna dostignuća bit će nanoroboti koji samostalno sklapaju svoje kopije, odnosno sposobni za reprodukciju. Sirovine za reprodukciju bit će najjeftiniji materijali koji doslovno leže pod nogama - opalo lišće ili morska voda, iz kojih će nanoroboti birati molekule koje su im potrebne, baš kao što lisica traži hranu u šumi.
Ideja ovog pravca pripada nobelovcu Richardu
Feynman i izražena je 1959. Već su se pojavili uređaji koji mogu raditi s jednim atomom, na primjer, preurediti ga na drugo mjesto.
Stvoreni su zasebni elementi nanorobota: mehanizam šarke zasnovan na nekoliko DNK lanaca, sposobnih da se savijaju i odmotaju kao odgovor na hemijski signal, uzorci nanotranzistora i elektronski prekidači koji se sastoje od nekoliko atoma.
Nanoroboti uvedeni u ljudski organizam moći će da ga očiste od mikroba ili novonastalih ćelija raka, a cirkulatorni sistem od naslaga holesterola. Oni će moći da ispravljaju karakteristike tkiva i ćelija.
Kao što molekule DNK, tokom rasta i reprodukcije organizama, sastavljaju svoje kopije od jednostavnih molekula, nanoroboti će moći da stvaraju različite objekte i nove vrste materije – i „mrtve“ i „žive“. Teško je zamisliti sve mogućnosti koje će se otvoriti čovječanstvu ako nauči da radi s atomima kao sa vijcima i maticama. Pravljenje vječnih dijelova mehanizama od atoma ugljika raspoređenih u dijamantsku rešetku, stvaranje molekula koje se rijetko nalaze u prirodi, novih konstruiranih spojeva, novih lijekova...
Ali što ako se uređaj dizajniran za tretiranje industrijskog otpada pokvari i počne uništavati korisne tvari u biosferi? Najneugodnije će biti to što su nanoroboti sposobni za samoreprodukciju. A onda će se pokazati kao fundamentalno novo oružje za masovno uništenje. Nije teško zamisliti nanorobote programirane za proizvodnju već poznatog oružja. Savladavši tajnu stvaranja robota ili ga nekako nabavi, čak i usamljeni terorista moći će ih proizvesti u nevjerojatnim količinama. Nesretne posljedice nanotehnologije uključuju stvaranje uređaja koji su selektivno destruktivni, na primjer ciljani na određene etničke grupe ili geografska područja.
Neki Alferova smatraju sanjarom. Pa, on voli da sanja, ali njegovi snovi su strogo naučni. Jer Žores Alferov je pravi naučnik. I nobelovac.
Amerikanci su 2000. godine dobili Nobelovu nagradu za hemiju
Alan Heeger (UC Santa Barbara) i Alan
McDiarmid (Univerzitet Pensilvanije), kao i japanski naučnik Hideki
Shirakawa (Univerzitet u Tsukubi). Najvišu naučnu čast dobili su za otkriće električne provodljivosti u plastici i razvoj električno provodljivih polimera, koji se široko koriste u proizvodnji fotografskog filma, kompjuterskih monitora, televizijskih ekrana, reflektirajućih prozora i drugih visokotehnoloških proizvoda.
Od svih teorijskih puteva, Borov put je bio najznačajniji.
P. Kapitsa
NIELS BOR (1885-1962) - najveći fizičar našeg vremena, tvorac originalne kvantne teorije atoma, zaista jedinstvena i neodoljiva ličnost. On ne samo da je nastojao razumjeti zakone prirode, proširujući granice ljudskog znanja, ne samo da je osjetio puteve razvoja fizike, već je nastojao svim sredstvima koja su mu bila dostupna da nauku učini da služi miru i napretku. Lične osobine ovog čovjeka - duboka inteligencija, najveća skromnost, poštenje, pravednost, dobrota, dar predviđanja, izuzetna istrajnost u potrazi za istinom i njenom podržavanju - nisu ništa manje privlačne od njegovih naučnih i društvenih aktivnosti.
Ove osobine učinile su ga Rutherfordovim najboljim učenikom i kolegom, Ajnštajnovim poštovanim i neizostavnim protivnikom, Čerčilovim protivnikom i smrtnim neprijateljem nemačkog fašizma. Zahvaljujući ovim osobinama, postao je učitelj i mentor velikom broju istaknutih fizičara.
Živopisna biografija, istorija briljantnih otkrića, dramatična borba protiv nacizma, borba za mir i miroljubiva upotreba atomske energije - sve je to privuklo i nastavit će privlačiti pažnju na velikog naučnika i najdivniju osobu.
N. Bohr je rođen 7. oktobra 1885. Bio je drugo dijete u porodici Kristijana Bora, profesora fiziologije na Univerzitetu u Kopenhagenu.
Sa sedam godina, Nils je krenuo u školu. Lako je učio, bio je radoznao, vredan i promišljen učenik, talentovan za oblast fizike i matematike. Jedini problem sa njegovim esejima na maternjem jeziku bio je to što su bili prekratki.
Bohr je od djetinjstva volio nešto dizajnirati, sastaviti i rastaviti.
Uvijek ga je zanimalo funkcioniranje velikih tornjevskih satova; bio je spreman da dugo posmatra rad njihovih točkova i zupčanika. Kod kuće, Nils je popravio sve što je trebalo popraviti. Ali prije nego što bilo šta rastavljam, pažljivo sam proučio funkcije svih dijelova.
Godine 1903. Niels je upisao Univerzitet u Kopenhagenu, a godinu dana kasnije i njegov brat Harald. Braća su ubrzo stekla reputaciju vrlo sposobnih učenika.
1905. godine, Danska akademija nauka raspisala je konkurs na temu:
"Upotreba vibracija mlaza za određivanje površinskog napona tečnosti." Rad, koji će trajati godinu i po dana, bio je veoma složen i zahtijevao je dobru laboratorijsku opremu. Nils je učestvovao na takmičenju. Kao rezultat napornog rada, izvojevana je njegova prva pobjeda: postao je vlasnik zlatne medalje. Godine 1907. Bohr je diplomirao na univerzitetu, a u
Godine 1909. njegov rad „Određivanje površinskog napona vode metodom oscilovanja mlaza” objavljen je u zbornicima Kraljevskog društva iz Londona.
U tom periodu N. Bor počinje da se priprema za master ispit.
Odlučio je da svoj magistarski rad posveti fizičkim svojstvima metala. Na osnovu elektronske teorije analizira električnu i toplotnu provodljivost metala, njihova magnetna i termoelektrična svojstva. Sredinom ljeta 1909. bio je gotov magistarski rad, 50 stranica rukom pisanog teksta. Ali Bor nije baš zadovoljan time: otkrio je slabosti u elektronskoj teoriji. Međutim, obrana je bila uspješna, a Bohr je magistrirao.
Nakon kratkog odmora, Bohr se vratio poslu, odlučivši da napiše doktorsku disertaciju o analizi elektronske teorije metala. U maju 1911. uspješno ga je odbranio i iste godine otišao na jednogodišnji staž u
Cambridge J. Thomsonu. Budući da je Bor imao niz nejasnih pitanja u elektronskoj teoriji, odlučio je da svoju disertaciju prevede na engleski kako bi je Thomson mogao pročitati. "Veoma sam zabrinut zbog Thomsonovog mišljenja o djelu u cjelini, kao i zbog njegovog stava prema mojoj kritici", napisao je Bohr.
Čuveni engleski fizičar ljubazno je primio mladog pripravnika iz Danske.
Predložio je Boru da radi na pozitivnim zracima i dao se na sastavljanje eksperimentalne postavke. Instalacija je ubrzo montirana, ali dalje nije išlo. I Nils odlučuje da napusti ovaj posao i počne da se priprema za objavljivanje svoje doktorske disertacije.
Međutim, Thomson nije žurio da pročita Borovu disertaciju. Ne samo zato što uopšte nije voleo da čita i što je bio strašno zauzet. Ali i zato što sam se, kao revnosni pobornik klasične fizike, osjećao u mladom Boru
"disident". Borova doktorska disertacija ostala je neobjavljena.
Teško je reći kako bi se sve ovo završilo za Bora i kakva bi bila njegova dalja sudbina da mladi, ali već laureat, nije bio u blizini
Nobelovu nagradu profesoru Ernestu Rutherfordu, kojeg je Bohr prvi put vidio u oktobru 1911. na godišnjoj večeri u Cavendishu. “Iako ovaj put nisam uspio upoznati Rutherforda, bio sam duboko impresioniran njegovim šarmom i energijom – kvalitetima s kojima je mogao postići gotovo nevjerovatne stvari gdje god da je radio”, prisjetio se Bor. Odlučuje da radi zajedno sa ovim nevjerovatnim čovjekom, koji ima gotovo natprirodnu sposobnost da precizno pronikne u suštinu naučnih problema. U novembru 1911, Bohr ga je posjetio
Manchester, sastao se s Rutherfordom i razgovarao s njim. Rutherford je pristao da primi Bora u svoju laboratoriju, ali je problem morao biti riješen s Thomsonom. Thomson je dao svoj pristanak bez oklijevanja. Nije mogao razumjeti Borove fizičke poglede, ali očigledno nije želio da ga uznemirava.
Ovo je nesumnjivo bilo mudro i dalekovido od strane slavnih
"klasični".
U aprilu 1912. N. Bohr je stigao u Manchester, u Rutherfordovu laboratoriju.
Svoj glavni zadatak vidio je u rješavanju kontradiktornosti Rutherfordovog planetarnog modela atoma. Rado je podijelio svoja razmišljanja sa svojim učiteljem, koji ga je savjetovao da pažljivije izvrši teorijsku konstrukciju na takvoj osnovi kako je smatrao svojim atomskim modelom. Bližilo se vrijeme za polazak, a Bohr je radio sa sve većim entuzijazmom. Shvatio je da protivrečnosti Rutherfordovog atomskog modela neće biti moguće riješiti u okviru čisto klasične fizike. I odlučio je primijeniti kvantne koncepte Plancka i Einsteina na planetarni model atoma. Prvi dio rada, zajedno s pismom u kojem je Bohr pitao Rutherforda kako je uspio istovremeno koristiti klasičnu mehaniku i kvantnu teoriju zračenja, poslat je
Manchester 6. marta, tražeći njegovo objavljivanje u časopisu. Suština Borove teorije bila je izražena u tri postulata:
1. Postoje neka stacionarna stanja atoma, u kojima on ne emituje niti apsorbuje energiju. Ova stacionarna stanja odgovaraju dobro definisanim (stacionarnim) orbitama.
2. Orbita je stacionarna ako je ugaoni moment elektrona (L=m v r) višestruki od b/2(= h. tj. L=m v r = n h, gdje je n=1. 2, 3, ...
- cijeli brojevi.
3. Kada atom prelazi iz jednog stacionarnog stanja u drugo, emituje se ili apsorbuje jedan kvant energije hvnm==Wn-Wm, gde je Wn, Wm energija atoma u dva stacionarna stanja, h je Plankova konstanta, vnm je frekvencija zračenja Za Wp>Wt dolazi do kvantne emisije, na Wn
Nobelova nagrada za fiziku za 2017. dodijelit će se Amerikancima Barryju Barishu, Raineru Weissu i Kipu Thorneu "za njihov odlučujući doprinos LIGO detektoru i promatranju gravitacijskih valova", navodi se na web stranici nagrade.
Poremećaji u prostor-vremenu zbog spajanja para crnih rupa prvi su put prijavljeni 14. septembra 2015. godine od strane LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) saradnje o otkriću.
Do danas su otkrivena četiri signala iz spajanja crnih rupa, što je najnovije otkriće LIGO-a u suradnji s Opservatorijom Virgo. Postojanje gravitacionih talasa jedno je od predviđanja opšte teorije relativnosti. Njihovo otkriće ne samo da potvrđuje ovo drugo, već se smatra i jednim od dokaza postojanja crnih rupa.
Sredinom 1970-ih, Weiss (Massachusetts Institute of Technology) je analizirao moguće izvore pozadinske buke koji bi iskrivili rezultate mjerenja, a također je predložio dizajn laserskog interferometra potrebnog za to. Weiss i Thorne (Caltech) su glavni arhitekti stvaranja LIGO-a; Barish (Caltech) je bio glavni istraživač LIGO-a od 1994. do 2005. godine, tokom izgradnje opservatorije i početnog rada.
Po tradiciji, zvanična ceremonija dodele nagrada održaće se u Stokholmu (Švedska) 10. decembra 2017. godine, na dan smrti. Nagradu će laureatima uručiti švedski kralj Carl XVI Gustaf.
Novčana nagrada za 2017. iznosila je 9 miliona švedskih kruna (1,12 miliona dolara) za sve dobitnike nagrada za fiziku. Weiss će dobiti polovinu bonusa, a druga polovina će biti ravnopravno podijeljena između Barisha i Thornea. Povećanje veličine nagrade, koja je obično oko milion dolara (na primjer, 8 miliona švedskih kruna, ili oko 953 hiljade dolara, 2016. godine), došlo je kao rezultat jačanja finansijske snage fonda.
Povezani materijali
Nobelovu nagradu za fiziku dodjeljuje Kraljevska švedska federacija. Takođe bira laureate od kandidata koje predlažu specijalizovane komisije.
Dan ranije, 2. oktobra, dobitnici Nobelove nagrade za medicinu ili fiziologiju 2017. bili su Jeffrey Hall, Michael Rozbash i Michael Young “za njihova otkrića molekularnih mehanizama koji kontroliraju cirkadijalni ritam”.
2016. nagrada za fiziku, i "za teorijska otkrića topoloških faznih prijelaza i topoloških faza materije".
Posljednji ruski naučnik koji je dobio Nobelovu nagradu bio je teorijski fizičar sa Fizičkog instituta Ruske akademije nauka (FIAN), koji ju je dobio 2003. godine za izgradnju fenomenološke teorije supravodljivosti. Zajedno s njim, nagradu su primili sovjetsko-američki naučnik (prije šest mjeseci) i britansko-američki fizičar Anthony Leggett za proučavanje superfluidnih tekućina.
Godine 2010. diplomci Moskovskog instituta za fiziku i tehnologiju i bivši zaposlenici Ruske akademije nauka dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za svoja istraživanja grafena, dvodimenzionalne modifikacije ugljenika. U vrijeme prijema nagrade radili su na Univerzitetu Manchester (UK).
Celokupno naše razumevanje procesa koji se dešavaju u Univerzumu, ideje o njegovoj strukturi, formirali su se na osnovu proučavanja elektromagnetnog zračenja, drugim rečima, fotona svih mogućih energija koji dopiru do naših uređaja iz dubine svemira. Ali fotonska promatranja imaju svoja ograničenja: elektromagnetski valovi čak i najveće energije ne dopiru do nas iz previše udaljenih područja svemira.
Postoje i drugi oblici zračenja - tokovi neutrina i gravitacijski talasi. Oni vam mogu reći o stvarima koje instrumenti koji snimaju elektromagnetne talase nikada neće vidjeti. Da bi se „vidjeli“ neutrini i gravitacijski talasi, potrebni su fundamentalno novi instrumenti. Trojica američkih fizičara, Rainer Weiss, Kip Thorne i Barry Barrish, dobili su ove godine Nobelovu nagradu za fiziku za stvaranje detektora gravitacijskih valova i eksperimentalni dokaz njihovog postojanja.
S lijeva na desno: Rainer Weiss, Barry Barrish i Kip Thorne.
Postojanje gravitacionih talasa predviđeno je opštom teorijom relativnosti i predvidio ju je Ajnštajn još 1915. godine. Oni nastaju kada se veoma masivni objekti sudare jedni s drugima i stvaraju poremećaje u prostor-vremenu, divergirajući brzinom svjetlosti u svim smjerovima od mjesta nastanka.
Čak i ako je događaj koji je generisao talas ogroman – na primer, sudaraju se dve crne rupe – efekat koji talas ima na prostor-vreme je izuzetno mali, pa ga je teško registrovati, što zahteva veoma osetljive instrumente. Sam Ajnštajn je verovao da gravitacioni talas, prolazeći kroz materiju, toliko malo utiče na nju da se ne može primetiti. Zaista, stvarni efekat koji talas ima na materiju je prilično teško uhvatiti, ali indirektni efekti se mogu registrovati. Upravo to su uradili američki astrofizičari Joseph Taylor i Russell Hulse 1974. godine, izmjerivši zračenje zvijezde dvostrukog pulsara PSR 1913+16 i dokazavši da se odstupanje njenog perioda pulsiranja od izračunatog objašnjava gubitkom energije koju nosi gravitacioni talas. Za to su dobili Nobelovu nagradu za fiziku 1993. godine.
14. septembra 2015, LIGO, laserski interferometar Gravitaciono-talasna opservatorija, prvi put je direktno detektovao gravitacioni talas. Kada je talas stigao do Zemlje, bio je veoma slab, ali čak i ovaj slab signal značio je revoluciju u fizici. Da bi to bilo moguće, bio je potreban rad hiljada naučnika iz dvadeset zemalja koji su napravili LIGO.
Provjera rezultata petnaeste godine trajala je nekoliko mjeseci, pa su oni javno objavljeni tek u februaru 2016. godine. Pored glavnog otkrića - potvrde postojanja gravitacionih talasa - u rezultatima se krilo još nekoliko: prvi dokazi o postojanju crnih rupa prosečne mase (20−60 solarnih) i prvi dokazi da se one mogu spojiti .
Gravitacionom talasu je bilo potrebno više od milijardu godina da stigne do Zemlje.Daleko, daleko, izvan naše galaksije, dve crne rupe su se zaletele jedna u drugu, prošlo je 1,3 milijarde godina - i LIGO nam je ispričao o ovom događaju.
Energija gravitacionog talasa je ogromna, ali je amplituda neverovatno mala. Osjećati ga je poput mjerenja udaljenosti do udaljene zvijezde s preciznošću od desetinki milimetra. LIGO je sposoban za ovo. Weiss je razvio koncept: još 70-ih godina izračunao je koji zemaljski fenomeni mogu iskriviti rezultate promatranja i kako ih se riješiti. LIGO se sastoji od dvije opservatorije, udaljenost između kojih je 3002 kilometra. Gravitacijski val putuje ovu udaljenost za 7 milisekundi, tako da dva interferometra međusobno preciziraju očitanja kako val prolazi.
Dvije LIGO opservatorije, u Livingstonu (Luizijana) i Hanfordu (Država Washington), nalaze se na udaljenosti od 3002 km.
Svaka opservatorija ima dva kraka od četiri kilometra koji izlaze iz iste tačke pod pravim uglom jedan prema drugom. Unutra imaju skoro savršen vakuum. Na početku i na kraju svake ruke nalazi se složen sistem ogledala. Prolazeći kroz našu planetu, gravitacijski val blago sabija prostor gdje je položena jedna ruka, a proteže drugu (bez vala, dužina krakova je striktno ista). Laserski snop se ispaljuje sa prečke ramena, deli se na dva dela i reflektuje se na ogledalima; Prešavši njihovu udaljenost, zraci se susreću na nišanu. Ako se to dogodi istovremeno, tada je prostor-vrijeme miran. A ako je jednoj od zraka trebalo duže da prođe kroz rame nego drugoj, to znači da je gravitacijski val produžio svoju putanju i skratio put druge zrake.
Dijagram rada LIGO opservatorije.
LIGO je razvio Weiss (i, naravno, njegove kolege), Kip Thorne - vodeći svjetski stručnjak za teoriju relativnosti - izvršio je teorijske proračune, Barry Barish se pridružio LIGO timu 1994. i postao mali - samo 40 ljudi - grupe entuzijasta u ogromnu međunarodnu saradnju LIGO/VIRGO, zahvaljujući dobro uigranom radu njenih učesnika, omogućen je fundamentalni eksperiment, izveden dvadeset godina kasnije.
Rad na detektorima gravitacionih talasa se nastavlja. Nakon prvog zabilježenog talasa slijedili su drugi, treći i četvrti; potonju su "uhvatili" ne samo LIGO detektori, već i nedavno lansirani evropski VIRGO. Četvrti gravitacijski val, za razliku od prethodna tri, nije rođen u apsolutnoj tami (kao rezultat spajanja crnih rupa), već s potpunim osvjetljenjem - tokom eksplozije neutronske zvijezde; Svemirski i zemaljski teleskopi također su otkrili optički izvor zračenja u području iz kojeg dolazi gravitacijski talas.
