Nobelprisvinnende fysiker. Nobelprisen i fysikk deles ut for gravitasjonsbølger

Nobelprisvinnende oppdagelse kan brukes til å behandle kreftÅrets prisvinner oppdaget og beskrev mekanismen for autofagi, den grunnleggende prosessen med å fjerne og resirkulere cellekomponenter. Forstyrrelser i prosessen med autofagi, eller fjerning av avfall fra celler, kan føre til utvikling av sykdommer som kreft og nevrologiske sykdommer.

Den britiske fysikeren David James Thouless ble født i 1934 i Bearsden, Skottland (Storbritannia).
I 1955 mottok han en bachelorgrad fra University of Cambridge (UK). I 1958 mottok han sin doktorgrad fra Cornell University (USA).

Etter å ha forsvart doktorgradsavhandlingen, jobbet han ved universitetene i Berkeley og Birmingham.

Fra 1965 til 1978 var han professor i matematisk fysikk ved University of Birmingham, hvor han samarbeidet med fysikeren Michael Kosterlitz.

Thawless og Kosterlitz på begynnelsen av 1970-tallet veltet eksisterende teorier som antydet at fenomenene superledning og superfluiditet ikke kunne observeres i tynne lag. De demonstrerte at superledning kan oppstå ved lave temperaturer og forklarte faseovergangene som gjør at superledning forsvinner ved høyere temperaturer.

Siden 1980 har Towless vært professor i fysikk ved University of Washington i Seattle (USA). Han er for tiden professor emeritus ved Washington State University.

Dr. Thouless er stipendiat i Royal Society, stipendiat i American Physical Society, stipendiat ved American Academy of Arts and Sciences og stipendiat ved American National Academy of Sciences.

Mottaker av Maxwell-medaljen og Paul Dirac-medaljen, tildelt av British Institute of Physics; Holweck-medalje fra French Physical Society og Institute of Physics. Vinner av Fritz London Award, som deles ut til forskere som har gitt fremragende bidrag til feltet lavtemperaturfysikk; Lars Onsager-prisen fra American Physical Society og Wolf Prize.

4. oktober 2016 David Thouless var for oppdagelsen av topologiske overganger og topologiske faser av materie.

Kosterlitz Michael

Forskere vurderer de abstrakte tilnærmingene til 2016 Nobelprisvinnerne i fysikk2016 Nobelprisvinnerne i fysikk har brukt geniale abstrakte tilnærminger for å beskrive egenskapene til materien. Resultatene av forskningen deres er viktige blant annet for å skape nye elektroniske enheter, mener russiske forskere.

Den britiske fysikeren John Michael Kosterlitz ble født i 1942 i Aberdeen, Skottland (Storbritannia).

I 1965 fikk han en bachelorgrad, i 1966 en mastergrad fra University of Cambridge (UK), og i 1969 en doktorgrad i høyenergifysikk fra University of Oxford (UK).

Michael Kosterlitz ble tildelt Maxwell-medaljen fra British Institute of Physics (1981), og er vinner av Lars Onsager-prisen til American Physical Society (2000).

Haldane Duncan

Den britiske fysikeren Duncan Haldane ble født 14. september 1951 i London (Storbritannia).

I 1973 fikk han en bachelorgrad og i 1978 en doktorgrad i fysikk fra University of Cambridge (UK).

Fra 1977-1981 jobbet han ved International Laue-Langevin Institute i Grenoble, Frankrike.

I 1981-1985 - førsteamanuensis i fysikk ved University of Southern California, USA.

I 1985-1987 jobbet han ved det fransk-amerikanske forskningssenteret Bell Laboratories.

Fra 1987 til 1990 var han professor ved Eugene Higgins Institutt for fysikk ved University of California i San Diego, USA.

Siden 1990 har han vært professor ved Eugene Higgins Institutt for fysikk ved Princeton University i USA.

Han var involvert i utviklingen av en ny geometrisk beskrivelse av den fraksjonerte kvante Hall-effekten. Haldanes forskningsområder inkluderte effekten av kvanteforviklinger, topologiske isolatorer.

Siden 1986 - medlem av American Physical Society.

Siden 1992 - medlem av American Academy of Arts and Sciences (Boston).

Siden 1996 - Medlem av Royal Society of London.

Siden 2001 - medlem av American Association for the Advancement of Science.

I 1993 mottok Duncan Oliver E. Buckley Condensed Matter Physics Prize fra American Physical Society. I 2012 ble han tildelt Dirac-medaljen av Abdus Salam International Center for Theoretical Physics.

I 2016 ble Duncan Haldane (sammen med David Towless og Michael Kosterlitz) belønnet i fysikk for oppdagelsen av topologiske overganger og topologiske faser av materie. Som nevnt i en pressemelding fra Nobelkomiteen, har de nåværende prisvinnerne «åpnet døren til en ukjent verden» der saken kan være i en uvanlig tilstand. Vi snakker først og fremst om superledere og tynne magnetiske filmer.

Nobelprisen i fysikk(Nobelpriset i fysik) deles ut en gang i året. Dette er en av fem opprettet ved testamente i 1895, som har blitt tildelt siden 1901. Andre priser: , og . Den første Nobelprisen i fysikk ble tildelt den tyske fysikeren "som anerkjennelse av de ekstraordinære viktige tjenestene til vitenskapen uttrykt i oppdagelsen som senere ble navngitt til hans ære." Denne prisen administreres av Nobelstiftelsen og regnes som den mest prestisjefylte prisen en fysiker kan motta. Den deles ut ved en årlig seremoni 10. desember, årsdagen for Nobels død.

Formål og utvalg

Ikke mer enn tre prisvinnere kan velges til Nobelprisen i fysikk. Sammenlignet med noen andre nobelpriser er nominasjon og utvelgelse til fysikkprisen en lang og streng prosess. Derfor ble prisen mer og mer prestisjefylt med årene og ble etter hvert den viktigste fysikkprisen i verden.

Nobelprisvinnerne velges ut av , som består av fem valgte medlemmer. I første omgang foreslår flere tusen personer kandidater. Disse navnene studeres og diskuteres av eksperter før det endelige utvalget.

Skjemaer sendes til omtrent tre tusen personer som inviterer dem til å sende inn sine nominasjoner. Navnene på de nominerte blir ikke offentliggjort på femti år, og de blir heller ikke kommunisert til de nominerte. Lister over nominerte og deres nominatorer holdes forseglet i femti år. Men i praksis blir noen kandidater kjent tidligere.

Søknadene vurderes av en komité, og en liste på ca. to hundre foreløpige kandidater sendes til utvalgte eksperter på disse feltene. De trimmer listen ned til rundt femten navn. Utvalget avgir rapport med anbefalinger til de aktuelle institusjonene. Selv om postume nominasjoner ikke er tillatt, kan prisen mottas dersom personen døde innen noen få måneder mellom priskomiteens vedtak (vanligvis i oktober) og seremonien i desember. Fram til 1974 var postume tildelinger tillatt hvis mottakeren døde etter at de ble gitt.

Reglene for Nobelprisen i fysikk krever at betydningen av en prestasjon «testes av tid». I praksis betyr dette at gapet mellom funn og premie vanligvis er rundt 20 år, men kan være mye lengre. For eksempel ble halvparten av Nobelprisen i fysikk i 1983 tildelt for hans arbeid med strukturen og utviklingen av stjerner, som ble gjort i 1930. Ulempen med denne tilnærmingen er at ikke alle forskere lever lenge nok til at arbeidet deres blir anerkjent. For noen viktige vitenskapelige funn ble denne prisen aldri delt ut fordi oppdagerne døde da virkningen av arbeidet deres ble verdsatt.

Priser

Vinneren av Nobelprisen i fysikk mottar en gullmedalje, et diplom som viser prisen og en pengesum. Pengebeløpet avhenger av inntekten til Nobelstiftelsen i inneværende år. Hvis prisen deles ut til mer enn én vinner, deles pengene likt mellom dem; ved tre prisvinnere kan pengene også deles i halvparten og to fjerdedeler.

Medaljer

Nobelprismedaljer preget i Sverige og Det norske myntverket siden 1902 er registrerte varemerker for Nobelstiftelsen. Hver medalje har et bilde av Alfred Nobels venstre profil på forsiden. Nobelprismedaljer i fysikk, kjemi, fysiologi eller medisin, litteratur har samme forside som viser et bilde av Alfred Nobel og årene for hans fødsel og død (1833-1896). Nobels portrett vises også på forsiden av Nobels fredsprismedalje og økonomiprismedaljen, men med en litt annen utforming. Bildet på baksiden av medaljen varierer avhengig av tildelingsinstitusjonen. Baksiden av Nobelprismedaljen for kjemi og fysikk har samme design.

Diplomer

Nobelprisvinnere mottar et diplom fra hendene til kongen av Sverige. Hvert diplom har et unikt design utviklet av tildelingsinstitusjonen for mottakeren. Diplomet inneholder bilde og tekst som inneholder mottakerens navn og vanligvis et sitat om hvorfor de mottok prisen.

Premium

Prisvinnerne får også en sum penger når de mottar Nobelprisen i form av et dokument som bekrefter prisen; i 2009 var kontantbonusen SEK 10 millioner (USD 1,4 millioner). Beløpene kan variere avhengig av hvor mye penger Nobelstiftelsen kan dele ut i år. Dersom det er to vinnere i en kategori, deles tilskuddet likt mellom mottakerne. Dersom det er tre mottakere, har tildelingskomiteen mulighet til å dele tilskuddet i like deler eller tildele halve beløpet til én mottaker og en fjerdedel hver til de to andre.

Seremoni

Komiteen og institusjonene som fungerer som valgkomité for prisen kunngjør vanligvis navnene på mottakerne i oktober. Prisen deles deretter ut ved en offisiell seremoni som holdes årlig i Stockholms rådhus 10. desember, årsdagen for Nobels død. Prisvinnerne mottar et diplom, en medalje og et dokument som bekrefter pengepremien.

Prisvinnere

Notater

1. . Hentet 1. november 2007. Arkivert kopi datert 30. oktober 2007 kl.
2. "Nobelprisutvelgelsesprosessen", , åpnet 5. november 2007 ().
3. FAQ nobelprize.org
4. Finn Kydland og Edward Prescotts bidrag til dynamisk makroøkonomi: tidskonsistensen til økonomisk politikk og drivkreftene bak forretningssyklusene (udefinert) (PDF). Nobelprisens offisielle nettside (11. oktober 2004). Hentet 17. desember 2012. Arkivert 28. desember 2012.
5. . Wallace, Matthew L. Hvorfor det har blitt vanskeligere å spå nobelprisvinnere: En bibliometrisk analyse av nominerte og vinnere av kjemi- og fysikkprisene (1901-2007) // Scientometrics. - 2009. - Nr. 2. - S. 401. - :10.1007/s11192-009-0035-9 .
6. En edel pris (engelsk) // : journal. - :10.1038/nchem.372. — : 2009NatCh...1..509..
7. Tom Rivers. 2009 Nobelprisvinnere mottar sin æresbevisning | Europa| Engelsk (udefinert) . .voanews.com (10. desember 2009). Hentet 15. januar 2010. Arkivert 14. desember 2012.
8. Nobelprisene (udefinert) Arkivert fra originalen 3. juli 2006.
9. "Nobelpris - priser" (2007), i , åpnet 15. januar 2009, fra Encyclopædia Britannica Online:
10. Medalj - ett tradisjonelt hantverk(Svensk). Myntverket. Hentet 15. desember 2007. Arkivert 18. desember 2007.
11. "Nobelprisen for fred" Arkivert 16. september 2009 på "Linus Pauling: Awards, Honours, and Medals",
12. Nobelmedaljene (udefinert) (utilgjengelig lenke). Septualinstitute.com. Hentet 15. januar 2010. Arkivert 14. desember 2012.
13. "Nobelprisen i kjemi. For- og bakbilder av medaljen. 1954", "Kilde: Foto av Eric Arnold. Ava Helen og Papers. Utmerkelser og priser, 1954h2.1", "Alle dokumenter og medier: bilder og illustrasjoner", Linus Pauling og The Nature of the Chemical Bond: A Documentary History, den , . Hentet 7. desember 2007.
14. Nobelprisdiplomene (udefinert) . Nobelprize.org. Hentet 15. januar 2010. Arkivert 1. juli 2006.
15. Eksempel, Ian. Nobelprisen i medisin delt av forskere for arbeid med aldring og kreft | Vitenskap | guardian.co.uk, London: Guardian (5. oktober 2009). Hentet 15. januar 2010.
16. Ian Sample, vitenskapskorrespondent. Tre deler Nobelprisen i fysikk | Vitenskap | guardian.co.uk, London: Guardian (7. oktober 2008). Hentet 10. februar 2010.
17. David Landes. Amerikanere krever Nobels økonomipris - The Local (udefinert) . Thelocal.se. Hentet 15. januar 2010. Arkivert 14. desember 2012.
18. Nobelprisen i fysikk 2009 - Pressemelding (udefinert) . Nobelprize.org (6. oktober 2009). Hentet 10. februar 2010. Arkivert 14. desember 2012.
19. Nobelprisstiftelsens nettsted

Litteratur

• Friedman, Robert Marc (2001). The Politics of Excellence: Bak Nobelprisen i vitenskap. New York og Stuttgart: (). , .
• Gill, Mohammad (10. mars 2005). "Pris og fordommer". Blad.
• Hillebrand, Claus D. (juni 2002). "Nobel århundre: en biografisk analyse av fysikkprisvinnere". 27.2: 87-93.
• (2010). Evolusjon av nasjonale nobelprisandeler i det 20. århundre på arXiv:1009.2634v1 med grafikk: National Physics Nobel Prize-andeler 1901–2009 etter statsborgerskap på tidspunktet for tildelingen og etter fødselsland.
• Lemmel, Birgitta. "Nobelprismedaljene og medaljen for prisen i økonomi". nobelprize.org. Copyright Nobelstiftelsen 2006. (En artikkel om historien til utformingen av medaljene.)
• "Hva nobelprisvinnerne mottar". nobelprize.org. Copyright Nobel Web AB 2007.

Linker

	/ (1976) . / / (1977) . / / (1978) . / / (1979) . /

Albert Einstein . Nobelprisen i fysikk, 1921

Den mest kjente vitenskapsmannen på 1900-tallet. og en av de største vitenskapsmennene gjennom tidene, Einstein beriket fysikken med sin unike kraft til innsikt og uovertruffen fantasispill. Han søkte å finne en forklaring på naturen ved å bruke et system av ligninger som ville ha stor skjønnhet og enkelhet. Han ble tildelt en pris for sin oppdagelse av loven om den fotoelektriske effekten.

Edward Appleton. Nobelprisen i fysikk, 1947

Edward Appleton ble tildelt prisen for sin forskning på fysikken til den øvre atmosfæren, spesielt for oppdagelsen av det såkalte Appleton-laget. Ved å måle høyden på ionosfæren oppdaget Appleton et andre ikke-ledende lag, hvis motstand gjør at kortbølgede radiosignaler kan reflekteres. Med denne oppdagelsen etablerte Appleton muligheten for direkte radiokringkasting til hele verden.

Leo ESAKI. Nobelprisen i fysikk, 1973

Leo Esaki mottok prisen sammen med Ivor Jayever for deres eksperimentelle oppdagelser av tunnelfenomener i halvledere og superledere. Tunneleffekten har gjort det mulig å oppnå en dypere forståelse av oppførselen til elektroner i halvledere og superledere og makroskopiske kvantefenomener i superledere.

Hideki YUKAWA. Nobelprisen i fysikk, 1949

Hideki Yukawa ble tildelt prisen for å forutsi eksistensen av mesoner basert på teoretisk arbeid om atomstyrker. Yukawas partikkel ble kjent som pi-mesonen, deretter ganske enkelt pionen. Yukawas hypotese ble akseptert da Cecil F. Powell oppdaget Yu-partikkelen ved hjelp av et ioniseringskammer plassert i store høyder, deretter ble mesoner kunstig produsert i laboratoriet.

Zhenning YANG. Nobelprisen i fysikk, 1957

For sin fremsyn i å studere de såkalte paritetslovene, som førte til viktige funn innen elementærpartikler, mottok Zhenning Yang prisen. Det mest blindveisproblem innen elementærpartikkelfysikk ble løst, hvoretter eksperimentelt og teoretisk arbeid var i full gang.

Med ordlyden " for teoretiske funn av topologiske faseoverganger og topologiske faser av materie" Bak denne noe vage og uforståelige frasen for allmennheten ligger en hel verden av ikke-trivielle og overraskende effekter selv for fysikerne selv, i den teoretiske oppdagelsen som prisvinnerne spilte en nøkkelrolle av på 1970- og 1980-tallet. De var selvfølgelig ikke de eneste som innså viktigheten av topologi i fysikk på den tiden. Dermed tok den sovjetiske fysikeren Vadim Berezinsky, et år før Kosterlitz og Thouless, faktisk det første viktige skrittet mot topologiske faseoverganger. Det er mange andre navn som kan settes ved siden av Haldanes navn. Men uansett er alle tre prisvinnerne absolutt ikoniske figurer i denne delen av fysikk.

En lyrisk introduksjon til kondensert materiefysikk

Å forklare med tilgjengelige ord essensen og viktigheten av arbeidet som fysikk Nobel 2016 ble tildelt for er ikke en lett oppgave. Ikke bare er fenomenene i seg selv komplekse og i tillegg kvante, men de er også mangfoldige. Prisen ble ikke delt ut for én spesifikk oppdagelse, men for en hel liste med banebrytende verk som på 1970–1980-tallet stimulerte utviklingen av en ny retning innen fysikk av kondensert materie. I denne nyheten vil jeg prøve å oppnå et mer beskjedent mål: å forklare med et par eksempler essens hva en topologisk faseovergang er, og formidle følelsen av at dette er en virkelig vakker og viktig fysisk effekt. Historien vil kun handle om den ene halvdelen av prisen, den der Kosterlitz og Thouless viste seg frem. Haldanes arbeid er like fascinerende, men det er enda mindre visuelt og vil kreve en veldig lang historie å forklare.

La oss starte med en rask introduksjon til den mest fenomenale delen av fysikk - fysikk av kondensert materie.

Kondensert materie er i dagligtale når mange partikler av samme type kommer sammen og påvirker hverandre sterkt. Nesten hvert ord her er nøkkelen. Selve partiklene og loven om vekselvirkning mellom dem må være av samme type. Du kan ta flere forskjellige atomer, takk, men hovedsaken er at dette faste settet gjentas igjen og igjen. Det skal være mye partikler; et dusin eller to er ennå ikke et kondensert medium. Og til slutt må de påvirke hverandre sterkt: dytte, dra, forstyrre hverandre, kanskje utveksle noe med hverandre. En foreldet gass regnes ikke som et kondensert medium.

Hovedavsløringen av kondensert materie-fysikk: med så veldig enkle "spilleregler" avslørte den et endeløst vell av fenomener og effekter. En slik variasjon av fenomener oppstår slett ikke på grunn av den varierte sammensetningen - partiklene er av samme type - men spontant, dynamisk, som et resultat kollektive effekter. Faktisk, siden interaksjonen er sterk, er det ingen vits i å se på bevegelsen til hvert enkelt atom eller elektron, fordi det umiddelbart påvirker oppførselen til alle nærmeste naboer, og kanskje til og med fjerne partikler. Når du leser en bok, "snakker" den til deg ikke med en spredning av individuelle bokstaver, men med et sett med ord knyttet til hverandre, den formidler en tanke til deg i form av en "kollektiv effekt" av bokstaver. På samme måte "snakker" kondensert materie på språket til synkrone kollektive bevegelser, og ikke i det hele tatt om individuelle partikler. Og det viser seg at det er et stort utvalg av disse kollektive bevegelsene.

Den nåværende nobelprisen anerkjenner teoretikeres arbeid med å tyde et annet "språk" som kondensert materie kan "tale" - språket topologisk ikke-trivielle eksitasjoner(hva det er er rett under). Det er allerede funnet ganske mange spesifikke fysiske systemer der slike eksitasjoner oppstår, og prisvinnerne har hatt en finger med i mange av dem. Men det viktigste her er ikke konkrete eksempler, men selve det faktum at dette også skjer i naturen.

Mange topologiske fenomener i kondensert materie ble først oppfunnet av teoretikere og så ut til å være bare matematiske spøk som ikke var relevante for vår verden. Men så oppdaget eksperimentatorer virkelige miljøer der disse fenomenene ble observert - og den matematiske spøken fødte plutselig en ny klasse materialer med eksotiske egenskaper. Den eksperimentelle siden av denne grenen av fysikk er nå på vei oppover, og denne raske utviklingen vil fortsette i fremtiden, og lover oss nye materialer med programmerte egenskaper og enheter basert på dem.

Topologiske eksitasjoner

Først, la oss avklare ordet "topologisk". Ikke vær redd for at forklaringen vil høres ut som ren matematikk; Forbindelsen med fysikk vil dukke opp etter hvert som vi går videre.

Det er en slik gren av matematikk - geometri, vitenskapen om figurer. Hvis formen på en figur er jevnt deformert, endres selve figuren fra vanlig geometris synspunkt. Men figurer har felles kjennetegn som, med jevn deformasjon, uten rifter eller liming, forblir uendret. Dette er den topologiske egenskapen til figuren. Det mest kjente eksemplet på en topologisk karakteristikk er antall hull i en tredimensjonal kropp. Et tekrus og en smultring er topologisk likeverdige, de har begge nøyaktig ett hull, og derfor kan en form forvandles til en annen ved jevn deformasjon. Et krus og et glass er topologisk forskjellige fordi glasset ikke har hull. For å konsolidere materialet foreslår jeg at du gjør deg kjent med den utmerkede topologiske klassifiseringen av badedrakter for kvinner.

Så konklusjonen: alt som kan reduseres til hverandre ved jevn deformasjon anses topologisk ekvivalent. To figurer som ikke kan transformeres til hverandre ved noen jevne endringer, anses som topologisk forskjellige.

Det andre ordet for å forklare er "spenning". I fysikk av kondensert stoff er eksitasjon ethvert kollektivt avvik fra en "død" stasjonær tilstand, det vil si fra tilstanden med lavest energi. For eksempel, når en krystall ble truffet, løp en lydbølge gjennom den - dette er vibrasjonseksitasjonen av krystallgitteret. Eksitasjoner trenger ikke å bli tvunget til, de kan oppstå spontant på grunn av temperaturer som ikke er null. Den vanlige termiske vibrasjonen til et krystallgitter er faktisk mange vibrasjonseksitasjoner (fononer) med forskjellige bølgelengder lagt over hverandre. Når fononkonsentrasjonen er høy, oppstår en faseovergang og krystallen smelter. Generelt, så snart vi forstår hvilke eksitasjoner et gitt kondensert medium skal beskrives, vil vi ha nøkkelen til dets termodynamiske og andre egenskaper.

La oss nå koble sammen to ord. En lydbølge er et eksempel topologisk triviell begeistring. Dette høres smart ut, men i sin fysiske essens betyr det ganske enkelt at lyden kan gjøres så stille som man ønsker, til og med at den forsvinner helt. En høy lyd betyr sterke atomvibrasjoner, en stille lyd betyr svake vibrasjoner. Amplituden av vibrasjoner kan jevnt reduseres til null (mer presist, til kvantegrensen, men dette er uviktig her), og det vil fortsatt være en lydeksitasjon, en fonon. Vær oppmerksom på det viktigste matematiske faktum: det er en operasjon for å jevnt endre svingningene til null - det er ganske enkelt en reduksjon i amplitude. Det er nettopp dette som betyr at fononen er en topologisk triviell forstyrrelse.

Og nå er rikdommen av kondensert materie slått på. I noen systemer er det eksitasjoner som kan ikke jevnt reduseres til null. Det er ikke fysisk umulig, men fundamentalt – formen tillater det ikke. Det er rett og slett ingen slik jevn drift overalt som overfører et system med eksitasjon til et system med lavest energi. Eksitasjonen i sin form er topologisk forskjellig fra de samme fononene.

Se hvordan det blir. La oss vurdere et enkelt system (det kalles XY-modellen) - et vanlig firkantet gitter, ved nodene som det er partikler med sitt eget spinn, som kan orienteres på hvilken som helst måte i dette planet. Vi vil skildre ryggene med piler; Orienteringen av pilen er vilkårlig, men lengden er fast. Vi vil også anta at spinnene til nabopartikler samhandler med hverandre på en slik måte at den mest energimessig gunstige konfigurasjonen er når alle spinn ved alle noder peker i samme retning, som i en ferromagnet. Denne konfigurasjonen er vist i fig. 2 igjen. Spinnbølger kan løpe langs den - små bølgelignende avvik av spinn fra streng bestilling (fig. 2, høyre). Men dette er alle vanlige, topologisk trivielle eksitasjoner.

Se nå på fig. 3. Her vises to forstyrrelser med uvanlig form: en virvel og en antivirvel. Velg mentalt et punkt i bildet og gå med blikket langs en sirkelbane mot klokken rundt midten, og vær oppmerksom på hva som skjer med pilene. Du vil se at pilen til virvelen svinger i samme retning, mot klokken, og den til antivirvelen - i motsatt retning, med klokken. Gjør nå det samme i grunntilstanden til systemet (pilen er generelt ubevegelig) og i tilstanden med en spinnbølge (der pilen svinger litt rundt gjennomsnittsverdien). Du kan også forestille deg deformerte versjoner av disse bildene, si en spinnbølge i en last mot en virvel: der vil pilen også gjøre en hel omdreining, og vingle litt.

Etter disse øvelsene blir det klart at alle mulige eksitasjoner er delt inn i fundamentalt forskjellige klasser: om pilen gjør en hel omdreining når den går rundt sentrum eller ikke, og hvis den gjør det, i hvilken retning. Disse situasjonene har forskjellige topologier. Ingen mengde jevne endringer kan gjøre en virvel til en vanlig bølge: hvis du snur pilene, så brått, over hele gitteret på en gang og i en stor vinkel på en gang. Virvelen, så vel som anti-virvelen, topologisk beskyttet: de, i motsetning til en lydbølge, kan ikke bare løses opp.

Siste viktige poeng. En virvel er topologisk forskjellig fra en enkel bølge og fra en antivirvel bare hvis pilene ligger strengt i figurens plan. Hvis vi får lov til å bringe dem inn i den tredje dimensjonen, kan virvelen jevnt elimineres. Den topologiske klassifiseringen av eksitasjoner avhenger radikalt av dimensjonen til systemet!

Topologiske faseoverganger

Disse rent geometriske betraktningene har en veldig håndgripelig fysisk konsekvens. Energien til en vanlig vibrasjon, den samme fononen, kan være vilkårlig liten. Derfor, ved enhver vilkårlig lav temperatur, oppstår disse oscillasjonene spontant og påvirker de termodynamiske egenskapene til mediet. Energien til en topologisk beskyttet eksitasjon, en virvel, kan ikke være under en viss grense. Derfor, ved lave temperaturer, oppstår ikke individuelle virvler, og påvirker derfor ikke de termodynamiske egenskapene til systemet - i det minste ble dette antatt før tidlig på 1970-tallet.

I mellomtiden, på 1960-tallet, gjennom innsatsen til mange teoretikere, ble problemet med å forstå hva som skjedde i XY-modellen fra et fysisk synspunkt avslørt. I det vanlige tredimensjonale tilfellet er alt enkelt og intuitivt. Ved lave temperaturer ser systemet ordnet ut, som i fig. 2. Hvis du tar to vilkårlige gitternoder, til og med svært fjerne, vil spinnene i dem svinge litt rundt i samme retning. Dette er relativt sett en spinnkrystall. Ved høye temperaturer "smelter" spinn: to fjerne gittersteder er ikke lenger korrelert med hverandre. Det er en klar faseovergangstemperatur mellom de to tilstandene. Hvis du setter temperaturen nøyaktig til denne verdien, vil systemet være i en spesiell kritisk tilstand, når korrelasjonene fortsatt eksisterer, men gradvis, på en kraftlovmessig måte, avta med avstanden.

I et todimensjonalt gitter ved høye temperaturer er det også en uordnet tilstand. Men ved lave temperaturer så alt veldig, veldig rart ut. Et strengt teorem ble bevist (se Mermin-Wagner-teorem) at det ikke er noen krystallinsk rekkefølge i den todimensjonale versjonen. Nøye beregninger viste at det ikke er det at det ikke er der i det hele tatt, det avtar rett og slett med avstanden i henhold til en maktlov – akkurat som i en kritisk tilstand. Men hvis i det tredimensjonale tilfellet den kritiske tilstanden bare var ved en temperatur, så okkuperer den kritiske tilstanden hele lavtemperaturområdet. Det viser seg at i det todimensjonale tilfellet spiller noen andre eksitasjoner inn som ikke eksisterer i den tredimensjonale versjonen (fig. 4)!

Nobelkomiteens medfølgende artikler fremhever flere eksempler på topologiske fenomener i ulike kvantesystemer, samt nyere eksperimentelt arbeid for å realisere dem og fremtidsutsikter. Denne historien avsluttes med et sitat fra Haldanes artikkel fra 1988. I den, som om han kom med unnskyldninger, sier han: " Selv om den spesifikke modellen som presenteres her er usannsynlig å være fysisk realiserbar, likevel...". 25 år senere magasin Natur publiserer , som rapporterer en eksperimentell implementering av Haldanes modell. Kanskje topologisk ikke-trivielle fenomener i kondensert materie er en av de mest slående bekreftelsene av det uuttalte mottoet til kondensert materie-fysikk: i et passende system vil vi legemliggjøre enhver selvkonsistent teoretisk idé, uansett hvor eksotisk den kan virke.

NOBELPRISER

Nobelprisene er internasjonale priser oppkalt etter deres grunnlegger, den svenske kjemiingeniøren A.B. Nobel. Tildelt årlig (siden 1901) for fremragende arbeid innen fysikk, kjemi, medisin og fysiologi, økonomi (siden 1969), for litterære verk og for aktiviteter for å styrke fred. Nobelprisene tildeles Kungliga Vitenskapsakademien i Stockholm (for fysikk, kjemi, økonomi), Kungliga Karolinska Medical-Surgical Institute i Stockholm (for fysiologi og medisin) og Svenska Akademien i Stockholm (for litteratur); I Norge deler Nobelkomiteen ut Nobels fredspris. Nobelprisene deles ikke ut to ganger eller posthumt.

ALFEROV Zhores Ivanovich(født 15. mars 1930, Vitebsk, hviterussiske SSR, USSR) - sovjetisk og russisk fysiker, vinner av Nobelprisen i fysikk 2000 for utvikling av halvleder-heterostrukturer og etablering av raske opto- og mikroelektroniske komponenter, akademiker ved det russiske vitenskapsakademiet, æresmedlem av National Academy of Sciences of Aserbaijan (siden 2004), utenlandsk medlem av National Academy of Sciences of Belarus . Forskningen hans spilte en stor rolle innen informatikk. Stedfortreder for statsdumaen i Den russiske føderasjonen, han var initiativtakeren til etableringen av Global Energy Prize i 2002, og frem til 2006 ledet han Den internasjonale komiteen for tildelingen. Han er rektor-arrangør for det nye akademiske universitetet.

(1894-1984), russisk fysiker, en av grunnleggerne av lavtemperaturfysikk og fysikken til sterke magnetiske felt, akademiker ved USSR Academy of Sciences (1939), to ganger Hero of Socialist Labour (1945, 1974). I 1921-34 på en vitenskapelig reise til Storbritannia. Arrangør og første direktør (1935-46 og siden 1955) for Institute of Physical Problems ved USSR Academy of Sciences. Oppdaget superfluiditeten til flytende helium (1938). Han utviklet en metode for flytende luft ved hjelp av en turboexpander, en ny type kraftig ultrahøyfrekvent generator. Han oppdaget at en høyfrekvent utladning i tette gasser gir en stabil plasmaledning med en elektrontemperatur på 105-106 K. USSR State Prize (1941, 1943), Nobelprisen (1978). Gullmedalje oppkalt etter Lomonosov fra USSR Academy of Sciences (1959).

(f. 1922), russisk fysiker, en av grunnleggerne av kvanteelektronikk, akademiker ved det russiske vitenskapsakademiet (1991; akademiker ved USSRs vitenskapsakademi siden 1966), to ganger Hero of Socialist Labour (1969, 1982). Uteksaminert fra Moscow Engineering Physics Institute (1950). Fungerer på halvlederlasere, teorien om høyeffektpulser fra solid-state lasere, kvantefrekvensstandarder og interaksjonen mellom høyeffekts laserstråling med materie. Oppdaget prinsippet om generering og forsterkning av stråling av kvantesystemer. Utviklet det fysiske grunnlaget for frekvensstandarder. Forfatter av en rekke ideer innen halvlederkvantegeneratorer. Han studerte dannelsen og forsterkningen av kraftige lyspulser, samspillet mellom kraftig lysstråling med materie. Oppfunnet en lasermetode for oppvarming av plasma for termonukleær fusjon. Forfatter av en serie studier om kraftige gass kvantegeneratorer. Han foreslo en rekke ideer for bruk av lasere i optoelektronikk. Laget (sammen med A.M. Prokhorov) den første kvantegeneratoren ved å bruke en stråle av ammoniakkmolekyler - en maser (1954). Han foreslo en metode for å lage tre-nivå ikke-likevekts kvantesystemer (1955), samt bruk av en laser i termonukleær fusjon (1961). Styreleder for All-Union Society "Knowledge" i 1978-90. Lenin-prisen (1959), USSR State Prize (1989), Nobelprisen (1964, sammen med Prokhorov og C. Townes). Gullmedalje oppkalt etter. M.V. Lomonosov (1990). Gullmedalje oppkalt etter. A. Volta (1977).

PROKHOROV Alexander Mikhailovich(11. juli 1916, Atherton, Queensland, Australia - 8. januar 2002, Moskva) - en fremragende sovjetisk fysiker, en av grunnleggerne av det viktigste området innen moderne fysikk - kvanteelektronikk, vinner av Nobelprisen i fysikk for 1964 (sammen med Nikolai Basov og Charles Townes), en av oppfinnerne av laserteknologi.

Prokhorovs vitenskapelige arbeider er viet til radiofysikk, akseleratorfysikk, radiospektroskopi, kvanteelektronikk og dens applikasjoner, og ikke-lineær optikk. I sine første arbeider studerte han forplantningen av radiobølger langs jordoverflaten og i ionosfæren. Etter krigen begynte han aktivt å utvikle metoder for å stabilisere frekvensen til radiogeneratorer, som dannet grunnlaget for doktorgradsavhandlingen hans. Han foreslo et nytt regime for å generere millimeterbølger i en synkrotron, etablerte deres sammenhengende natur, og basert på resultatene av dette arbeidet forsvarte han sin doktorgradsavhandling (1951).

Mens han utviklet kvantefrekvensstandarder, formulerte Prokhorov, sammen med N. G. Basov, de grunnleggende prinsippene for kvanteforsterkning og generering (1953), som ble implementert under etableringen av den første kvantegeneratoren (maser) ved bruk av ammoniakk (1954). I 1955 foreslo de en ordning med tre nivåer for å skape en invers populasjon av nivåer, som har funnet bred anvendelse i masere og lasere. De neste årene ble viet til arbeid med paramagnetiske forsterkere i mikrobølgeområdet, der det ble foreslått å bruke en rekke aktive krystaller, for eksempel rubin, en detaljert studie av egenskapene som viste seg å være ekstremt nyttige for å lage rubinlaser. I 1958 foreslo Prokhorov å bruke en åpen resonator for å lage kvantegeneratorer. For deres banebrytende arbeid innen kvanteelektronikk, som førte til opprettelsen av laseren og maseren, ble Prokhorov og N. G. Basov tildelt Leninprisen i 1959, og i 1964, sammen med C. H. Townes, Nobelprisen i fysikk.

Siden 1960 har Prokhorov laget en rekke lasere av ulike typer: en laser basert på to-kvanteoverganger (1963), en rekke kontinuerlige lasere og lasere i IR-regionen, en kraftig gassdynamisk laser (1966). Han undersøkte ikke-lineære effekter som oppstår under forplantningen av laserstråling i materie: den multifokale strukturen til bølgestråler i et ikke-lineært medium, forplantningen av optiske solitoner i lysledere, eksitasjon og dissosiasjon av molekyler under påvirkning av IR-stråling, lasergenerering av ultralyd, kontroll av egenskapene til faste stoffer og laserplasma under påvirkning av lysstråler. Denne utviklingen har funnet anvendelse ikke bare for industriell produksjon av lasere, men også for etablering av dypromskommunikasjonssystemer, termonukleær laserfusjon, fiberoptiske kommunikasjonslinjer og mange andre.

(1908-68), russisk teoretisk fysiker, grunnlegger av en vitenskapelig skole, akademiker ved USSR Academy of Sciences (1946), Hero of Socialist Labour (1954). Fungerer innen mange områder av fysikk: magnetisme; superfluiditet og superledning; fysikk av faste stoffer, atomkjerner og elementærpartikler, plasmafysikk; kvanteelektrodynamikk; astrofysikk osv. Forfatter av et klassisk kurs i teoretisk fysikk (sammen med E.M. Lifshitz). Lenin-prisen (1962), USSR State Prize (1946, 1949, 1953), Nobelprisen (1962).

(1904-90), russisk fysiker, akademiker ved USSR Academy of Sciences (1970), Hero of Socialist Labour (1984). Oppdaget eksperimentelt et nytt optisk fenomen (Cherenkov-Vavilov-stråling). Fungerer på kosmiske stråler og akseleratorer. USSR State Prize (1946, 1952, 1977), Nobelprisen (1958, sammen med I. E. Tamm og I. M. Frank).

Russisk fysiker, akademiker ved USSR Academy of Sciences (1968). Uteksaminert fra Moskva universitet (1930). En student av S.I. Vavilov, i hvis laboratorium han begynte å jobbe mens han fortsatt var student, og studerte slukking av luminescens i væsker.

Etter uteksaminering fra universitetet jobbet han ved Statens optiske institutt (1930-34), i laboratoriet til A. N. Terenin, og studerte fotokjemiske reaksjoner ved bruk av optiske metoder. I 1934, på invitasjon fra S.I. Vavilov, flyttet han til Physics Institute oppkalt etter. P. N. Lebedev Academy of Sciences of the USSR (FIAN), hvor han jobbet til 1978 (fra 1941 avdelingsleder, fra 1947 - laboratorium). Tidlig på 30-tallet. På initiativ av S.I. Vavilov begynte han å studere fysikken til atomkjernen og elementærpartikler, spesielt fenomenet med fødselen av elektron-positron-par av gamma-kvanter, oppdaget kort tid før. I 1937 fremførte han sammen med I. E. Tamm et klassisk verk for å forklare Vavilov-Cherenkov-effekten. I løpet av krigsårene, da Lebedev Physical Institute ble evakuert til Kazan, var I.M. Frank engasjert i forskning på den anvendte betydningen av dette fenomenet, og på midten av førtitallet var han intensivt involvert i arbeid knyttet til behovet for å løse atomproblemet på kortest mulig tid. I 1946 organiserte han Laboratory of Atomic Nucleus ved Lebedev Physical Institute. På dette tidspunktet var Frank arrangør og direktør for Laboratory of Neutron Physics ved Joint Institute for Nuclear Research i Dubna (siden 1947), leder av laboratoriet ved Institute of Nuclear Research ved USSR Academy of Sciences, professor ved Moskva Universitet (siden 1940) og leder. laboratorium for radioaktiv stråling ved Forskningsfysisk institutt ved Moscow State University (1946-1956).

Hovedarbeider innen optikk, nøytron- og lavenergikjernefysikk. Han utviklet teorien om Cherenkov-Vavilov-stråling basert på klassisk elektrodynamikk, og viste at kilden til denne strålingen er elektroner som beveger seg med en hastighet større enn lysets fasehastighet (1937, sammen med I.E. Tamm). Undersøkte egenskapene til denne strålingen.

Konstruerte en teori om Doppler-effekten i et medium, tatt i betraktning dets brytningsegenskaper og dispersjon (1942). Konstruerte en teori om den uregelmessige Doppler-effekten i tilfelle av en superluminal kildehastighet (1947, sammen med V.L. Ginzburg). Forutsagt overgangsstråling som oppstår når en bevegelig ladning passerer et flatt grensesnitt mellom to medier (1946, sammen med V.L. Ginzburg). Han studerte dannelsen av par av gammastråler i krypton og nitrogen, og oppnådde den mest komplette og korrekte sammenligningen av teori og eksperiment (1938, sammen med L.V. Groshev). På midten av 40-tallet. utført omfattende teoretiske og eksperimentelle studier av nøytronmultiplikasjon i heterogene uran-grafittsystemer. Utviklet en pulserende metode for å studere diffusjon av termiske nøytroner.

Oppdaget avhengigheten av den gjennomsnittlige diffusjonskoeffisienten på en geometrisk parameter (diffusjonskjøleeffekt) (1954). Utviklet en ny metode for nøytronspektroskopi.

Han satte i gang studiet av kortvarige kvasistasjonære tilstander og kjernefysisk fisjon under påvirkning av mesoner og høyenergipartikler. Han utførte en rekke eksperimenter for å studere reaksjoner på lette kjerner der nøytroner sendes ut, samspillet mellom raske nøytroner med tritium-, litium- og uraniumkjerner, og fisjonsprosessen. Han deltok i konstruksjonen og lanseringen av pulserende raske nøytronreaktorer IBR-1 (1960) og IBR-2 (1981). Laget en skole av fysikere. Nobelprisen (1958). USSRs statspriser (1946, 1954,1971). Gullmedalje av S. I. Vavilov (1980).

(1895-1971), russisk teoretisk fysiker, grunnlegger av en vitenskapelig skole, akademiker ved USSR Academy of Sciences (1953), Hero of Socialist Labour (1953). Arbeider med kvanteteori, kjernefysikk (teori om utvekslingsinteraksjoner), strålingsteori, faststofffysikk, elementær partikkelfysikk. En av forfatterne av Cherenkov-Vavilov strålingsteori. I 1950 foreslo han (sammen med A.D. Sakharov) å bruke oppvarmet plasma plassert i et magnetfelt for å oppnå en kontrollert termonukleær reaksjon. Forfatter av læreboken "Fundamentals of Electricity Theory". USSR State Prize (1946, 1953). Nobelprisen (1958, sammen med I.M. Frank og P.A. Gullmedalje oppkalt etter. Lomonosov vitenskapsakademi i USSR (1968).

NOBELPRISVINNERE I FYSikk

1901 Roentgen V.K. Oppdagelse av "røntgen"-stråler (røntgenstråler)

1902 Zeeman P., Lorenz H. A. (Nederland) Studie av splitting av spektrale emisjonslinjer for atomer når en strålingskilde plasseres i et magnetfelt

1903 Becquerel A. A. (Frankrike) Oppdagelse av naturlig radioaktivitet

1903 Curie P., Skłodowska-Curie M. (Frankrike) Studie av fenomenet radioaktivitet oppdaget av A. A. Becquerel

1904 Strett [Lord Rayleigh (Reilly)] J.W. (Storbritannia) Oppdagelsen av argon

1905 Lenard F.E.A. (Tyskland) Katodestråleforskning

1906 Thomson J. J. (Storbritannia) Studie av elektrisk ledningsevne av gasser

1907 Michelson A. A. (USA) Opprettelse av høypresisjon optiske instrumenter; spektroskopiske og metrologiske studier

1908 Lipman G. (Frankrike) Oppdagelse av fargefotografering

1909 Braun K. F. (Tyskland), Marconi G. (Italia) Arbeid innen trådløs telegrafi

1910 Waals (van der Waals) J. D. (Nederland) Studier av tilstandsligningen for gasser og væsker

1911 Vinn W. (Tyskland) Funn innen termisk stråling

1912 Dalen N. G. (Sverige) Oppfinnelse av en innretning for automatisk tenning og slukking av beacons og lysbøyer

1913 Kamerlingh-Onnes H. (Nederland) Studie av stoffets egenskaper ved lave temperaturer og produksjon av flytende helium

1914 Laue M. von (Tyskland) Oppdagelse av røntgendiffraksjon av krystaller

1915 Bragg W.G., Bragg W.L. (Storbritannia)Å studere strukturen til krystaller ved hjelp av røntgenstråler

1916 Ikke tildelt

1917 Barkla Ch. (Storbritannia) Oppdagelse av den karakteristiske røntgenstrålingen av elementer

1918 Planck M.K. (Tyskland) Meritter innen utvikling av fysikk og oppdagelsen av diskret strålingsenergi (handlingskvante)

1919 Stark J. (Tyskland) Oppdagelse av Doppler-effekten i kanalstråler og splitting av spektrallinjer i elektriske felt

1920 Guillaume (Guillaume) S. E. (Sveits) Opprettelse av jern-nikkel-legeringer for metrologiske formål

1921 Einstein A. (Tyskland) Bidrag til teoretisk fysikk, spesielt oppdagelsen av loven om den fotoelektriske effekten

1922 Bohr N. H. D. (Danmark) Meritter innen feltet for å studere strukturen til atomet og strålingen som sendes ut av det

1923 Milliken R. E. (USA) Arbeid med å bestemme den elementære elektriske ladningen og den fotoelektriske effekten

1924 Sigban K. M. (Sverige) Bidrag til utvikling av høyoppløselig elektronspektroskopi

1925 Hertz G., Frank J. (Tyskland) Oppdagelse av lovene for kollisjon av et elektron med et atom

1926 Perrin J.B. (Frankrike) Arbeider med materiens diskrete natur, spesielt for oppdagelsen av sedimentasjonslikevekt

1927 Wilson C. T. R. (Storbritannia) En metode for visuelt å observere banene til elektrisk ladede partikler ved hjelp av dampkondensering

1927 Compton A.H. (USA) Oppdagelse av endringer i bølgelengden til røntgenstråler, spredning av frie elektroner (Compton-effekt)

1928 Richardson O.W. (Storbritannia) Studie av termionisk emisjon (avhengig av emisjonsstrøm på temperatur - Richardson-formel)

1929 Broglie L. de (Frankrike) Oppdagelse av elektronets bølgenatur

1930 Raman C.V. (India) Arbeid med lysspredning og oppdagelsen av Raman-spredning (Raman-effekten)

1931 Ikke tildelt

1932 Heisenberg V.K. (Tyskland) Deltakelse i etableringen av kvantemekanikk og dens anvendelse på prediksjon av to tilstander av hydrogenmolekylet (orto- og parahydrogen)

1933 Dirac P. A. M. (Storbritannia), Schrödinger E. (Østerrike) Oppdagelsen av nye produktive former for atomteori, det vil si opprettelsen av kvantemekanikkens ligninger

1934 Ikke tildelt

1935 Chadwick J. (Storbritannia) Oppdagelse av nøytronet

1936 Anderson K.D. (USA) Oppdagelse av positron i kosmiske stråler

1936 Hess V.F. (Østerrike) Oppdagelse av kosmiske stråler

1937 Davisson K. J. (USA), Thomson J. P. (Storbritannia) Eksperimentell oppdagelse av elektrondiffraksjon i krystaller

1938 Fermi E. (Italia) Bevis på eksistensen av nye radioaktive elementer oppnådd ved bestråling med nøytroner, og den relaterte oppdagelsen av kjernefysiske reaksjoner forårsaket av langsomme nøytroner

1939 Lawrence E. O. (USA) Oppfinnelse og etablering av syklotronen

1940-42 Ikke tildelt

1943 Stern O. (USA) Bidrag til utvikling av molekylstrålemetoden og oppdagelse og måling av det magnetiske momentet til protonet

1944 Rabi I. A. (USA) Resonansmetode for å måle de magnetiske egenskapene til atomkjerner

1945 Pauli W. (Sveits) Oppdagelse av eksklusjonsprinsippet (Pauli-prinsippet)

1946 Bridgman P. W. (USA) Oppdagelser innen høytrykksfysikk

1947 Appleton E. W. (Storbritannia) Studie av fysikken til den øvre atmosfæren, oppdagelse av et lag av atmosfæren som reflekterer radiobølger (Appleton-laget)

1948 Blackett P. M. S. (Storbritannia) Forbedringer av skykammermetoden og resulterende funn innen kjernefysikk og kosmisk strålefysikk

1949 Yukawa H. (Japan) Prediksjon av eksistensen av mesoner basert på teoretisk arbeid med kjernefysiske krefter

1950 Powell S. F. (Storbritannia) Utvikling av en fotografisk metode for å studere kjernefysiske prosesser og oppdagelse av -mesoner basert på denne metoden

1951 Cockcroft J.D., Walton E.T.S. (Storbritannia) Studier av transformasjoner av atomkjerner ved bruk av kunstig akselererte partikler

1952 Bloch F., Purcell E. M. (USA) Utvikling av nye metoder for nøyaktig måling av magnetiske momenter til atomkjerner og relaterte funn

1953 Zernike F. (Nederland) Opprettelse av fasekontrastmetoden, oppfinnelsen av fasekontrastmikroskopet

1954 Født M. (Tyskland) Grunnleggende forskning i kvantemekanikk, statistisk tolkning av bølgefunksjonen

1954 Bothe W. (Tyskland) Utvikling av en metode for å registrere tilfeldigheter (handlingen av emisjon av et strålingskvante og et elektron under spredning av et røntgenkvante på hydrogen)

1955 Kush P. (USA) Nøyaktig bestemmelse av det magnetiske momentet til et elektron

1955 Lamb W. Yu. Oppdagelse innen finstruktur av hydrogenspektre

1956 Bardin J., Brattain U., Shockley W. B. (USA) Forskning på halvledere og oppdagelse av transistoreffekten

1957 Li (Li Zongdao), Yang (Yang Zhenning) (USA) Studie av de såkalte bevaringslovene (oppdagelsen av paritets-ikke-konservering i svake interaksjoner), som førte til viktige oppdagelser innen partikkelfysikk

1958 Tamm I. E., Frank I. M., Cherenkov P. A. (USSR) Oppdagelse og etablering av teorien om Cherenkov-effekten

1959 Segre E., Chamberlain O. (USA) Oppdagelsen av antiprotonet

1960 Glaser D. A. (USA) Oppfinnelsen av boblekammeret

1961 Mossbauer R.L. (Tyskland) Forskning og oppdagelse av resonansabsorpsjon av gammastråling i faste stoffer (Mossbauer-effekten)

1961 Hofstadter R. (USA) Studier av elektronspredning på atomkjerner og relaterte funn innen nukleonstruktur

1962 Landau L. D. (USSR) Teori om kondensert materiale (spesielt flytende helium)

1963 Wigner Yu P. (USA) Bidrag til teorien om atomkjernen og elementærpartikler

1963 Geppert-Mayer M. (USA), Jensen J. H. D. (Tyskland) Oppdagelse av skallstrukturen til atomkjernen

1964 Basov N. G., Prokhorov A. M. (USSR), Townes C. H. (USA) Arbeid innen kvanteelektronikk, noe som fører til opprettelsen av oscillatorer og forsterkere basert på maser-laser-prinsippet

1965 Tomonaga S. (Japan), Feynman R. F., Schwinger J. (USA) Grunnleggende arbeid med å skape kvanteelektrodynamikk (med viktige konsekvenser for partikkelfysikk)

1966 Kastler A. (Frankrike) Opprettelse av optiske metoder for å studere Hertz-resonanser i atomer

1967 Bethe H. A. (USA) Bidrag til teorien om kjernefysiske reaksjoner, spesielt for funn om energikilder i stjerner

1968 Alvarez L. W. (USA) Bidrag til partikkelfysikk, inkludert oppdagelsen av mange resonanser ved bruk av hydrogenboblekammeret

1969 Gell-Man M. (USA) Funn relatert til klassifisering av elementærpartikler og deres interaksjoner (kvarkhypotese)

1970 Alven H. (Sverige) Grunnleggende arbeider og oppdagelser innen magnetohydrodynamikk og dens anvendelser i ulike felt av fysikk

1970 Neel L. E. F. (Frankrike) Grunnleggende arbeider og oppdagelser innen antiferromagnetisme og deres anvendelse i faststofffysikk

1971 Gabor D. (Storbritannia) Oppfinnelse (1947-48) og utvikling av holografi

1972 Bardin J., Cooper L., Schrieffer J.R. (USA) Oppretting av en mikroskopisk (kvante) teori om superledning

1973 Jayever A. (USA), Josephson B. (Storbritannia), Esaki L. (USA) Forskning og anvendelse av tunneleffekten i halvledere og superledere

1974 Ryle M., Huish E. (Storbritannia) Banebrytende arbeid innen radioastrofysikk (spesielt blenderfusjon)

1975 Bor O., Mottelson B. (Danmark), Rainwater J. (USA) Utvikling av den såkalte generaliserte modellen av atomkjernen

1976 Richter B., Ting S. (USA) Bidrag til oppdagelsen av en ny type tunge elementærpartikler (sigøynerpartikkel)

1977 Anderson F., Van Vleck J.H. (USA), Mott N. (Storbritannia) Grunnleggende forskning innen elektronisk struktur av magnetiske og forstyrrede systemer

1978 Wilson R.V., Penzias A.A. (USA) Oppdagelsen av mikrobølgens kosmiske mikrobølgebakgrunnsstråling

1978 Kapitsa P. L. (USSR) Grunnleggende funn innen lavtemperaturfysikk

1979 Weinberg (Weinberg) S., Glashow S. (USA), Salam A. (Pakistan) Bidrag til teorien om svake og elektromagnetiske interaksjoner mellom elementærpartikler (den såkalte elektrosvake interaksjonen)

1980 Cronin J.W., Fitch V.L. (USA) Oppdagelse av brudd på grunnleggende prinsipper for symmetri i forfallet av nøytrale K-mesons

1981 Blombergen N., Shavlov A. L. (USA) Utvikling av laserspektroskopi

1982 Wilson K. (USA) Utvikling av teori om kritiske fenomener i forbindelse med faseoverganger

1983 Fowler W. A., Chandrasekhar S. (USA) Jobber innen struktur og utvikling av stjerner

1984 Meer (van der Meer) S. (Nederland), Rubbia C. (Italia) Bidrag til forskning innen høyenergifysikk og partikkelteori [oppdagelse av mellomvektorbosoner (W, Z0)]

1985 Klitzing K. (Tyskland) Oppdagelsen av "quantum Hall-effekten"

1986 Binnig G. (Tyskland), Rohrer G. (Sveits), Ruska E. (Tyskland) Oppretting av et skanningstunnelmikroskop

1987 Bednortz J. G. (Tyskland), Muller K. A. (Sveits) Oppdagelse av nye (høytemperatur) superledende materialer

1988 Lederman L. M., Steinberger J., Schwartz M. (USA) Bevis på eksistensen av to typer nøytrinoer

1989 Demelt H. J. (USA), Paul W. (Tyskland) Utvikling av enkeltionefangst og presisjon høyoppløselig spektroskopi

1990 Kendall G. (USA), Taylor R. (Canada), Friedman J. (USA) Grunnforskning viktig for utviklingen av kvarkmodellen

1991 De Gennes P. J. (Frankrike) Fremskritt i beskrivelsen av molekylær orden i komplekse kondenserte systemer, spesielt flytende krystaller og polymerer

1992 Charpak J. (Frankrike) Bidrag til utvikling av partikkeldetektorer

1993 Taylor J. (Jr.), Hulse R. (USA) For oppdagelsen av doble pulsarer

1994 Brockhouse B. (Canada), Shull K. (USA) Teknologi for materialforskning ved bombardement med nøytronstråler

1995 Pearl M., Reines F. (USA) For eksperimentelle bidrag til partikkelfysikk

1996 Lee D., Osheroff D., Richardson R. (USA) For oppdagelsen av superfluiditet av heliumisotopen

1997 Chu S., Phillips W. (USA), Cohen-Tanouji K. (Frankrike) For utvikling av metoder for kjøling og fangst av atomer ved bruk av laserstråling.

1998 Robert Betts Laughlin(eng. Robert Betts Laughlin; 1. november 1950, Visalia, USA) - professor i fysikk og anvendt fysikk ved Stanford University, vinner av Nobelprisen i fysikk i 1998, sammen med H. Stoermer og D. Tsui, "for oppdagelse av en ny form kvantevæske med eksitasjoner som har en elektrisk ladning."

1998 Horst Liu?dvig Ste?rmer(tysk: Horst Ludwig St?rmer; født 6. april 1949, Frankfurt am Main) - tysk fysiker, vinner av Nobelprisen i fysikk i 1998 (sammen med Robert Laughlin og Daniel Tsui) "for oppdagelsen av en ny form for kvantevæske med eksitasjoner som har en elektrisk ladning."

1998 Daniel Chi Tsui(engelsk: Daniel Chee Tsui, pinyin Cu? Q?, venn Cui Qi, født 28. februar 1939, Henan-provinsen, Kina) - amerikansk fysiker av kinesisk opprinnelse. Han var engasjert i forskning innen elektriske egenskaper til tynne filmer, mikrostruktur av halvledere og faststofffysikk. Vinner av Nobelprisen i fysikk i 1998 (delt med Robert Laughlin og Horst Stoermer) "for oppdagelsen av en ny form for kvantevæske med eksitasjoner som har en elektrisk ladning."

1999 Gerard 't Hooft(Nederlandsk Gerardus (Gerard) "t Hooft, født 5. juli 1946, Helder, Nederland), professor ved Utrecht University (Nederland), vinner av Nobelprisen i fysikk for 1999 (sammen med Martinus Veltman). "t Hooft med læreren hans Martinus Veltman utviklet en teori som hjalp til med å klargjøre kvantestrukturen til elektrosvake interaksjoner. Denne teorien ble skapt på 1960-tallet av Sheldon Glashow, Abdus Salam og Steven Weinberg, som foreslo at de svake og elektromagnetiske interaksjonene er manifestasjoner av en enkelt elektrosvak kraft. Men å bruke teorien for å beregne partikkelegenskapene den spådde var mislykket. De matematiske metodene utviklet av 't Hooft og Veltman gjorde det mulig å forutsi noen effekter av den elektrosvake interaksjonen og gjorde det mulig å estimere massene W og Z til de mellomliggende vektorbosonene forutsagt av teorien. De oppnådde verdiene er gode samsvar med de eksperimentelle verdiene Ved å bruke metoden til Veltman og 't Hooft, ble massen til toppkvarken også beregnet, eksperimentelt oppdaget i 1995 ved National Laboratory. E. Fermi (Fermilab, USA).

1999 Martinus Veltman(født 27. juni 1931, Waalwijk, Nederland) er en nederlandsk fysiker, vinner av Nobelprisen i fysikk i 1999 (sammen med Gerard ’t Hooft). Veltman jobbet sammen med sin student, Gerard 't Hooft, på en matematisk formulering av måleteorier - renormaliseringsteori. I 1977 var han i stand til å forutsi massen til toppkvarken, som fungerte som et viktig skritt for oppdagelsen av den i 1995. I 1999 ble Veltman, sammen med Gerard 't Hooft, tildelt Nobelprisen i fysikk "for å belyse kvantestruktur av elektrosvake interaksjoner."

2000 Zhores Ivanovich Alferov(født 15. mars 1930, Vitebsk, Hviterussisk SSR, USSR) - Sovjetisk og russisk fysiker, vinner av 2000 Nobelprisen i fysikk for utvikling av halvlederheterostrukturer og etablering av raske opto- og mikroelektroniske komponenter, akademiker ved Det russiske akademiet of Sciences, æresmedlem av National Academy of Sciences i Aserbajdsjan (med 2004), utenlandsk medlem av National Academy of Sciences i Hviterussland. Forskningen hans spilte en stor rolle innen informatikk. Stedfortreder for statsdumaen i Den russiske føderasjonen, han var initiativtakeren til etableringen av Global Energy Prize i 2002, og frem til 2006 ledet han Den internasjonale komiteen for tildelingen. Han er rektor-arrangør for det nye akademiske universitetet.

2000 Herbert Kroemer(tysk Herbert Kr?mer; født 25. august 1928, Weimar, Tyskland) - tysk fysiker, nobelprisvinner i fysikk. Halvparten av prisen for 2000, sammen med Zhores Alferov, "for utvikling av halvlederheterostrukturer brukt i høyfrekvent og optoelektronikk." Den andre halvdelen av prisen ble tildelt Jack Kilby "for hans bidrag til oppfinnelsen av integrerte kretser."

2000 Jack Kilby(eng. Jack St. Clair Kilby, 8. november 1923, Jefferson City - 20. juni 2005, Dallas) - amerikansk vitenskapsmann. Vinner av Nobelprisen i fysikk i 2000 for sin oppfinnelse av den integrerte kretsen i 1958 mens han jobbet for Texas Instruments (TI). Han er også oppfinneren av lommekalkulatoren og termoprinteren (1967).