Duncan Haldane, maddenin fazlarını tanımlayan topolojik çalışmaları üzerine David Thouless ve Michael Kosterlitz ile ödülü paylaşıyor.
İngiltere doğumlu fizikçiler David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane, ve J. Michael Kosterlitz, 70’li yıllardan beri maddenin özel hallerinin kuantum özelliklerine ışık tutabilecek matematiksel yöntemler üzerinde çalışıyorlardı. 4 Ekim 2016 tarihinde, İsveç Kraliyet ve Bilimler Akademisi tarafından onlara layık görülen fizik dalındaki Nobel ödülünü almaya hak kazandılar. Ödülün yarısı Thouless’e giderken, diğer yarısı Haldane ve Kosterlitz arasında paylaşıldı.
Ödül kazanan çalışma, topolojide matematiksel yöntemler kullanarak maddelerin süperiletken, süper-akışkan veya ince manyetik filmler gibi alışılmadık hallerde bulunduklarında gösterdikleri özel davranışları inceliyor. Araştırmacıların üçü de, maddenin iki boyutlu kabul edilebilecek kadar ince olduğu haller üzerinde uzun yıllar boyu çalıştılar. Bu boyutsal kabul, üç boyutlu günlük hayatlarımıza son derece zıt.
Çalışmanın kilit noktası, topolojinin – maddenin farklı şartlar altındaki ani ve basamaksal değişimlerini tanımlayan matematiksel kavramın – kullanılma biçimi olmuş. Bu basamaksal değişim, üzerinde çalışılan maddenin kesirli yerine tam sayı değerlerinde değişim göstermesi şeklinde de açıklanabilir. Thouless, manyetik alanların gücünü değiştirerek yaptığı gözlemlerinin başındayken, hali hazırda bilinen fizik yasaları elektriksel iletkenlikte gözlemlenen bu basamaksal değişimi açıklayamıyordu. Ama şimdi onun, Haldane’in ve Kosterlitz’in ortak çalışması sayesinde çağdaş fizikçiler, maddenin görünürde tuhaf olan bu davranışlarını kuantum ölçeğinde anlayabilecekler.
Çalışmanın tamamı on yıllara yayılmış kapsamlı bir iş olsa da Nobel ödülü kaydedilmiş çok önemli iki gelişmede yoğunlaşıyor. Bunlardan ilki, araştırmacıların fikrinin deneylerce kanıtlanarak faz değişimlerini tanımlayacak, kolay anlaşılır bir teorik altyapıyı desteklemesi. İkinci ve en önemlisiyse, bilim insanlarının bu işi gelişmekte olan malzeme bilimi alanına uyarlama konusunda yaratıcı fikirler geliştirmeye başlamaları. Şimdilik en popüler tema, süperiletkenler gibi görünüyor. Bilim adamları süperiletkenleri daha iyi anladıkça yüksek hızlarda ulaşım teknolojilerinin gelişimi de o kadar ivmelenecek. Haldane, Princeton Üniversitesi ekibine “Yaptığımız işin ne kadar yankı uyandırdığını görmek güzel. Bu gerçekten çok sevindirici.” yorumunu yaptı.
Çeviren: Ceren Güzelgün
