Ta en kikk på smarttelefonen din. Noe sånt kan ikke bare skapes ut av det blå. Snarere er dette toppen av et isfjell, resultatet av tiår – for ikke å si titusener av år – med gradvise teknologiske fremskritt.
De materialene som vil la oss lage morgendagens dingser og løsninger, baserer seg på et slikt fremskritt, gjort av tre britiske matematikere.
På 70- og 80-tallet satt David Thouless, Duncan Haldane og Michael Kosterlitz ved hvert sitt amerikanske universitet og gjorde avanserte utregninger innen feltet topologi.
De studerte uvanlige faser eller tilstander av materie, slik som superledere, superfluiditet og magnetisk film – med andre ord, ting som like godt kunne vært gresk for folk flest.
Den gang var det vanskelig å se en tydelig, praktisk nytteverdi i arbeidet. Men nå er det i ferd med virkelig å bære frukter.
I går ble de tre britene kunngjort som vinnerne av Nobelprisen i fysikk 2016. Det skjedde under en pressekonferanse på Kungliga Vetenskapsakademien i Stockholm.
Bakgrunnen er at arbeidet deres har åpnet døra til en verden der materie kan anta merkelige, eksotiske tilstander. Og dette brukes nå blant annet til å utvikle nye, banebrytende materialer. Det går frem i en pressemelding.
I topologi ønsker en å beskrive former og strukturer basert på noen helt grunnleggende egenskaper, slik som hvor mange «hull» stoffet har. Dette ble etter sigende illustrert på pressekonferansen med gjærbakst(!), der en bolle ikke har hull, mens en smultring har det, og en saltkringle har to.
Kall det tre ulike faser av bolle.
Her er forresten en smultring brukt i anvendt fysikk:
David Thouless, fra Universitetet i Washington, har blant annet sett på stoffer i svært tynne lag og vist, stikk i strid med gjeldende antagelser, at disse kan være både superledende (en tilstand med nøyaktig null elektrisk motstand) og superflytende (helt uten viskositet), ved lave temperaturer.
«I dag vet vi om mange topologiske faser, ikke bare i tynne lag og tråder, men også i tredimensjonale materialer», forklarer de i pressemeldingen.
« I løpet av det siste tiåret har dette feltet stått i spissen for forskningen innen kondenserte fasers fysikk, ikke minst på grunn av håpet om at topologiske materialer kan blir brukt i nye generasjoner av elektronikk og superledere, eller i framtidens kvantedatamaskiner».
Thouless mottok halve prisen (og pengene som følger med den). Den andre halvdelen er delt mellom Haldane og Kosterlitz, som hører hjemme henholdsvis ved Princeton og Brown-universitetene i USA.
Det de sammen helt konkret får prisen for, er, eh … oppdagelser av topologiske faseoverganger og topologiske materiefaser.
Du kan lese mer i en «populærvitenskapelig» artikkel fra Nobelinstituttet, eller prøve deg på den tyngre, vitenskapelige teksten.
