Информационный портал профессоров РАН

Мы в

Наверх

«Будущее принадлежит вам». Президент РАН о молодых профессорах Академии наук

июня 1, 2018

1 июня президент Академии наук Александр Сергеев вручил дипломы 114 новым профессорам РАН, избранным в марте этого года. Какие задачи стоят перед новыми членами Академии, что особенно важно в их...

Подробнее

Профессора РАН попросили юридически закрепить их статус в академии

июня 1, 2018

Профессора Российской академии наук (РАН), которые впервые были избраны два года назад, до сих пор не имеют юридического статуса в уставе академии, и просят президиум РАН решить этот вопрос. Об...

Подробнее

Утвержден новый состав и председатель Координационного совета профессоров РАН

мая 30, 2018

Новым председателем Координационного совета профессоров РАН стал астрофизик, доктор физико-математических наук, заместитель директора Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) Александр Лутовинов. Такое решение было принято на заседании Президиума РАН, состоявшемся...

Подробнее

Отчеты - на учет. Профессора РАН знают, как сократить бумагооборот

апреля 24, 2017

Проблема забюрократизированности научной деятельности продолжает оставаться для ученых очень болезненной, несмотря на уверения чиновников, что ситуация улучшилась.

Подробнее

О результатах деятельности профессоров РАН за 2016 год

апреля 12, 2017

В сентябре 2015 года президиум РАН принял постановление о введении почетного звания «Профессор РАН».

Подробнее

Профессор РАН Алексей Рубцов объяснил суть физических открытий, за которые дали Нобелевскую премию по физике 2016

Ее заслужил советский ученый Березинский, но обстоятельства помешали оценить его заслуги.

«Исследование вещества в необычных состояниях» - так сформулировано достижение по физике, заслужившее в 2016 году Нобелевскую премию. Лауреатами названы физики Дэвид Таулесc из Университета Вашингтона, Данкан Халдейн из Принстона и Майкл Костерлиц из Университета Брауна, которые развили науку о топологических фазовых переходах, то есть изменении состояния вещества в результате внешних воздействий.

Заслуга вышеназванных ученых состоит в том, что они разработали математические методы для описания необычных фаз и свойств материи, таких, как сверхпроводники, сверхтекучие жидкости и магнитные пленки.

Для того, чтобы понять важность работы лауреатов, надо немного заглянуть в историю сверхпроводимости - явления, проявляющегося у многих химических элементов и сплавов при охлаждении ниже определенной температуры. А именно - они переходят в состояние, в котором их электрическое сопротивление постоянному току полностью отсутствует. Это явление было открыто в 1908 году и произвело настоящий переворот в науке, потому что:

- при сверхнизких температурах ток проходит в сверхпроводниках практически без потерь, а значит, его можно использовать при создании различных коммутационных устройств, приборов для измерения температуры и других устройств нового поколения;

- они идеально подходят для создания электромагнитов, при помощи которых врачи получают магнитно-резонансные томографы для изучения качественные изображения тканей внутренних органов человека в разрезе без травмирования органа;

- на основе свехпроводимости можно создавать поезда на магнитной «подушке», словно летящие над рельсами.

Найдется еще десяток технических новшеств, в основе которых заложена теория сверхпроводимости. Однако вплоть до конца 70-х годов ученые были уверены, что она возможна только в трехмерных веществах, и не может проявляться в двумерных системах, к примеру, в обычных пленках.

- Революцию в данном вопросе произвел в конце 70-х годов Вадим Березинский — наш физик из Института теоретической физики им. Ландау, - рассказывает профессор физического факультета МГУ, руководитель научной группы Российского квантового центра, главный научный сотрудник ВНИИ автоматики, профессор РАН Алексей Рубцов. - Он показал, что сверхпроводимость в пленках все-таки существует, но отличается от сверхпроводимости в трехмерных образцах. Принципиальную роль играют так называемые вихри, которые возникают в пленках в состояниях сверхпроводимости. Эти работы были в последствии продолжены Костерлицем и Таулессом, которые и получили Нобелевскую премию по физике-2016. Березинский , увы, умер, так и не дождавшись этого события, еще в 1980 году.

- Можно подробнее рассказать о вихрях в пленках и как они связаны с тем самым топологическим переходом?

- Вихрь - это некий внутренний ток, возникающий в пленке при охлаждении до состояния сверхпроводимости, некая устойчивая конструкция, которая не исчезает сама по себе. Устойчивость эта как раз и связана с топологией (свойствами вещества, которые меняются скачкообразно). Приведу в пример резиновую камеру: вы можете сколько угодно ее мять, но все равно дырка, имеющаяся внутри, никуда не денется. Точно так же с вихрями — вы можете влиять на них чем угодно: растягивать пленку, прикладывать к ней какие-то поля, но он все равно останется, поскольку обладает топологическим зарядом. Вихрь можно представить также топологическим дефектом.

В последующие годы топология зазвучала еще громче. К Таулессу-Костерлицу примкнул Халдейн, который занимался другой системой, но тоже связанной с топологией.

- Почему в свое время Березинский не получил заслуженную награду?

- Во-первых, потому что умер очень быстро, буквально через несколько лет после открытия. Во-вторых, премию дали только сейчас, когда стало ясно, что топология — это очень важно. Надо отметить, что когда Березинский опубликовал свою работу о математических методах для описания необычных фаз материи в «Журнале экспериментальной и теоретической физики», ее почти никто не понимал. Ее за сложность даже публиковать не хотели. Но потом ее все же пропустили, а на Западе сделали перевод... Кстати топологический переход сейчас так и называется: «Березинский-Костерлиц -Таулесс».

- Все понятия, которые мы с вами сейчас обсуждаем, относятся к квантовой физике. Где они, по-вашему, могут «выстрелить» в ближайшее время?

- Считается, что топологические состояния устойчивы, защищены от внешних воздействий. Так вот, эта защищенность могла бы сослужить хорошую службу квантовым компьютерам (носители которых ужасно неустойчивы — декогерентны). Если бы ученым удалось придумать топологически защищенные носители квантовой информации, это привело бы к радикальному увеличению дальности и эффективности квантовых сетей и криптографии, к новым устройствам обработки квантовой информации.

Источник: http://www.mk.ru