С формулировкой «за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи ». За этой несколько размытой и малопонятной широкой публике фразой стоит целый мир нетривиальных и удивительных даже для самих физиков эффектов, в теоретическом открытии которых лауреаты сыграли ключевую роль в 1970–1980-е годы. Они, конечно, были не единственными, кто осознал тогда важность топологии в физике. Так, советский физик Вадим Березинский за год до Костерлица и Таулесса сделал, по сути, первый важный шаг к топологическим фазовым переходам. Рядом с именем Холдейна тоже можно поставить много других имен. Но как бы то ни было, все три лауреата безусловно являются знаковыми фигурами в этом разделе физики.

Лирическое введение в физику конденсированных сред

Объяснить доступными словами суть и важность работ, за которые был присужден физический Нобель-2016, - задача не из простых. Мало того, что сами явления сложные и вдобавок квантовые, так они еще и разнообразные. Премия была присуждена не за одно конкретное открытие, а за целый список пионерских работ, которые в 1970–1980-е годы стимулировали развитие нового направления в физике конденсированных сред. В этой новости я попробую достичь более скромной цели: объяснить на паре примеров суть того, что такое топологический фазовый переход, и передать ощущение, что это действительно красивый и важный физический эффект. Рассказ будет лишь про одну половину премии, ту, в которой проявили себя Костерлиц и Таулесс. Работы Холдейна столь же завораживающие, но они еще менее наглядные, и для их объяснения потребовался бы совсем уж длинный рассказ.

Начнем с блиц-введения в самый богатый на явления раздел физики - физику конденсированных сред.

Конденсированная среда - это, на житейском языке, когда много однотипных частиц собрались вместе и сильно воздействуют друг на друга. Почти каждое слово здесь - ключевое. Сами частицы и закон взаимодействия между ними - должны быть однотипными. Можно взять несколько разных атомов, пожалуйста, но главное, что дальше этот фиксированный набор повторяется снова и снова. Частиц должно быть очень много; десяток-другой - это еще не конденсированная среда. И, наконец, влиять они друг на друга должны сильно: толкать, тянуть, мешать друг другу, может быть обмениваться друг с другом чем-то. Разреженный газ конденсированной средой не считается.

Главное откровение физики конденсированных сред: при таких очень простых «правилах игры» в ней обнаружилось нескончаемое богатство явлений и эффектов. Такое многообразие явлений возникает вовсе не из-за пестрого состава - частицы-то однотипные, - а самопроизвольно, динамически, как результат коллективных эффектов . В самом деле, раз взаимодействие сильное, нет смысла смотреть на движение каждого отдельного атома или электрона, ведь оно тут же сказывается на поведении всех ближайших соседей, а может быть, даже и далеких частиц. Когда вы читаете книгу, она «говорит» с вами не россыпью отдельных букв, а набором связанных друг с другом слов, она передает вам мысль в форме «коллективного эффекта» букв. Так же и конденсированная среда «говорит» на языке синхронных коллективных движений, а вовсе не отдельных частиц. И вот этих коллективных движений, оказывается, огромное разнообразие.

Нынешняя Нобелевская премия отмечает работы теоретиков по расшифровке еще одного «языка», на котором могут «разговаривать» конденсированные среды, - языка топологически нетривиальных возбуждений (что это такое - чуть ниже). Конкретных физических систем, в которых возникают такие возбуждения, найдено уже немало, и ко многим из них приложили руку лауреаты. Но самое существенное здесь - не конкретные примеры, а сам факт того, что такое в природе тоже бывает.

Многие топологические явления в конденсированных средах были вначале выдуманы теоретиками и казались просто математической шалостью, не относящейся к нашему миру. Но потом экспериментаторы обнаруживали реальные среды, в которых эти явления наблюдаются, - и математическая шалость вдруг порождала новый класс материалов с экзотическими свойствами. Экспериментальная сторона этого раздела физики сейчас на подъеме, и это бурное развитие будет продолжаться и в будущем, обещая нам новые материалы с запрограммированными свойствами и устройства на их основе.

Топологические возбуждения

Сначала поясним слово «топологический». Не пугайтесь, что объяснение будет звучать как голая математика; связь с физикой проявится по ходу дела.

Есть такой раздел математики - геометрия, наука о фигурах. Если форму фигуры плавно деформировать, то, с точки зрения обычной геометрии, сама фигура меняется. Но у фигур бывают общие характеристики, которые при плавной деформации, без разрывов и склеек, остаются неизменными. Это и есть топологическая характеристика фигуры. Самый известный пример топологической характеристики - это количество дырок у трехмерного тела. Чайная кружка и бублик - топологически эквивалентны, они оба имеют ровно одну дырку, и потому плавной деформацией одну фигуру можно превратить в другую. Кружка и стакан - топологически различаются, потому что у стакана дырок нет. Для закрепления материала предлагаю ознакомиться с прекрасной топологической классификацией женских купальников .

Итак, вывод: всё то, что можно свести друг к другу плавной деформацией, считается топологически эквивалентным. Две фигуры, которые никакими плавными изменениями друг в друга не превратишь, считаются топологически разными.

Второе слово для объяснение - «возбуждение». В физике конденсированных сред возбуждение - это любое коллективное отклонение от «мертвого» неподвижного состояния, то есть от состояния с наименьшей энергией. Например, по кристаллу ударили, по нему побежала звуковая волна - это колебательное возбуждение кристаллической решетки. Возбуждения не обязательно вызывать насильно, они могут спонтанно возникать из-за ненулевой температуры. Обычное тепловое дрожание кристаллической решетки - это, по сути, много наложившихся друг на друга колебательных возбуждений (фононов) с разными длинами волн. Когда концентрация фононов велика, происходит фазовый переход, кристалл плавится. В общем, как только мы поймем, в терминах каких возбуждений следует описывать данную конденсированную среду, мы получим ключ к ее термодинамическим и прочим свойствам.

Теперь соединим два слова. Звуковая волна - это пример топологически тривиального возбуждения. Это звучит умно, но по своей физической сути это просто означает, что звук можно сделать сколь угодно тихим, вплоть до полного исчезновения. Громкий звук - колебания атомов сильные, тихий звук - слабые. Амплитуду колебаний можно плавно уменьшать до нуля (точнее, до квантового предела, но это тут несущественно), и это всё еще будет звуковое возбуждение, фонон. Обратите внимание на ключевой математический факт: существует операция плавного изменения колебаний до нуля - это просто уменьшение амплитуды. Именно это и означает, что фонон - топологически тривиальное возмущение.

А сейчас включается богатство конденсированных сред. В некоторых системах бывают возбуждения, которые нельзя плавно уменьшить до нуля . Не физически нельзя, а принципиально - форма не позволяет. Просто не существует такой повсюду плавной операции, которая переводит систему с возбуждением в систему с наименьшей энергией. Возбуждение по своей форме топологически отличается от тех же фононов.

Смотрите, как это получается. Рассмотрим простую систему (она называется XY-модель) - обычную квадратную решетку, в узлах которой есть частицы со своим спином, который может быть ориентирован как угодно в этой плоскости. Мы будем изображать спины стрелочками; ориентация стрелочки произвольная, но длина фиксирована. Мы будем также считать, что спины соседних частиц взаимодействуют друг с другом таким образом, что наиболее энергетически выгодная конфигурация - это когда все спины во всех узлах смотрят в одну сторону, как в ферромагнетике. Эта конфигурация показа на рис. 2, слева. По ней могут бежать спиновые волны - небольшие волнообразные отклонения спинов от строгой упорядоченности (рис. 2, справа). Но это всё обычные, топологически тривиальные возбуждения.

А вот теперь взгляните на рис. 3. Здесь показаны два возмущения необычной формы: вихрь и антивихрь. Выберите мысленно точку на картинке и пройдите взглядом по круговому пути против часовой стрелки вокруг центра, обращая внимание на то, что происходит со стрелочками. Вы увидите, что у вихря стрелочка поворачивается в ту же сторону, против часовой стрелки, а у антивихря - в противоположную, по часовой стрелке. Проделайте теперь тоже в основном состоянии системы (стрелочка вообще неподвижна) и в состоянии со спиновой волной (там стрелочка слегка колышется около среднего значения). Вы можете также представить себе и деформированные варианты этих картинок, скажем спиновая волна в нагрузку к вихрю: там стрелочка тоже будет делать полный оборот, слегка вихляя.

После этих упражнений становится ясно, что все возможные возбуждения разбиваются на принципиально различающиеся классы : делает ли стрелочка полный оборот при обходе вокруг центра или нет, и если делает, то в какую сторону. Эти ситуации имеют разную топологию. Никакие плавные изменения не могут превратить вихрь в обычную волну: если уж поворачивать стрелочки, то скачком, сразу на всей решетке и сразу на большой угол. Вихрь, равно как и антивихрь, топологически защищены : они, в отличие от звуковой волны, не могут просто так рассосаться.

Последний важный момент. Вихрь топологически отличается от простой волны и от антивихря только в том случае, если стрелочки лежат строго в плоскости рисунка. Если же нам разрешается выводить их в третье измерение, то тогда вихрь можно плавно устранить. Топологическая классификация возбуждений кардинально зависит от размерности системы!

Топологические фазовые переходы

Эти чисто геометрические рассуждения имеют вполне осязаемое физическое следствие. Энергия обычного колебания, того же фонона, может быть сколь угодно малой. Поэтому при любой сколь угодно низкой температуре эти колебания спонтанно возникают и влияют на термодинамические свойства среды. Энергия же топологически защищенного возбуждения, вихря, не может быть ниже некоторого предела. Поэтому при низких температурах отдельные вихри не возникают, а значит, не влияют на термодинамические свойства системы - по крайней мере, так считалось до начала 1970-х годов.

Между тем, в 1960-е годы усилиями многих теоретиков вскрылась проблема с пониманием того, что происходит в XY-модели с физической точки зрения. В обычном трехмерном случае всё просто и интуитивно понятно. При низких температурах система выглядит упорядоченно, как на рис. 2. Если взять два произвольных узла решетки, пусть даже и очень далеких, то спины в них будут слегка колебаться около одинакового направления. Это, условно говоря, спиновый кристалл. При высоких температурах происходит «плавление» спинов: два далеких узла решетки уже никак друг с другом не скоррелированы. Есть четкая температура фазового перехода между двумя состояниями. Если установить температуру ровно на это значение, то система будет находиться в особом критическом состоянии, когда корреляции еще есть, но плавно, степенным образом уменьшаются с расстоянием.

В двумерной решетке при высоких температурах тоже есть неупорядоченное состояние. А вот при низких температурах всё выглядело очень и очень странно. Была доказана строгая теорема (см. Теорема Мермина - Вагнера) о том, что в двухмерном варианте кристаллической упорядоченности нет. Аккуратные расчеты показали, что ее не то чтобы совсем нет, она просто уменьшается с расстоянием по степенному закону - ровно как в критическом состоянии. Но если в трехмерном случае критическое состояние было только при одной температуре, то тут критическое состояние занимает всю низкотемпературную область. Получается, в двумерном случае в игру вступают какие-то другие возбуждения, которых не существует в трехмерном варианте (рис. 4)!

Сопроводительные материалы Нобелевского комитета рассказывают о нескольких примерах топологических явлений в различных квантовых системах, а также о недавних экспериментальных работах по их реализации и о перспективах на будущее. Заканчивается этот рассказ цитатой из статьи Холдейна 1988 года. В ней он, словно оправдываясь, говорит: «Хотя представленная здесь конкретная модель вряд ли физически реализуема, тем не менее ...». 25 лет спустя журнал Nature публикует , в которой сообщается об экспериментальной реализации модели Холдейна. Пожалуй, топологически нетривиальные явления в конденсированных средах - это одно из самых ярких подтверждений негласного девиза физики конденсированных сред: в подходящей системе мы воплотим любую самосогласованную теоретическую идею, какой бы экзотической она ни казалась.

Нобелевская премия по физике ( Nobelpriset i fysik ) присуждается один раз в год . Это одна из пяти , созданных по воле в 1895 году, которая вручается с 1901 года. Другие премии: , и . Первая Нобелевская премия по физике была присуждена немецкому физику «в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии , названных впоследствии в его честь». Эта награда находится в ведении Нобелевского фонда и по праву считается самой престижной наградой, которую может получить физик. Она вручается в на ежегодной церемонии 10 декабря, в годовщину смерти Нобеля.

Назначение и выбор

На Нобелевскую премию по физике можно выбрать не более трех лауреатов. По сравнению с некоторыми другими Нобелевскими премиями, выдвижение и отбор на премию по физике — процесс длинный и строгий. Именно поэтому премия становилась всё авторитетнее на протяжении многих лет и в итоге стала важнейшей премией по физике в мире.

Нобелевские лауреаты выбираются , который состоит из пяти членов, избираемых . На первом этапе несколько тысяч людей предлагают кандидатов. Эти имена изучаются и обсуждаются экспертами до окончательного выбора.

Формы направляются приблизительно трём тысячам человек с предложением представить свои кандидатуры. Имена номинаторов не объявляются публично в течение пятидесяти лет, и также не сообщаются номинантам. Списки номинантов и представивших их номинаторов хранятся в запечатанном виде в течение пятидесяти лет. Впрочем, на практике некоторые кандидаты становятся известными ранее.

Заявки проверяются комиссией, и список, содержащий около двухсот предварительных кандидатов, направляется к выбранным экспертами в этих областях. Они урезают список до примерно пятнадцати имен. Комитет представляет доклад с рекомендациями соответствующим учреждениям. В то время как посмертная номинация не допускается, награду можно получить, если человек умер в течение нескольких месяцев между решением комитета премии (обычно в октябре) и церемонией в декабре. До 1974 года посмертные награды были разрешены, если получатель умер после того, как они были назначены.

Правила Нобелевской премии по физике требуют, чтобы значение достижения было «проверено временем». На практике это означает, что разрыв между открытием и премией, как правило, порядка 20 лет, а может быть гораздо больше. Например, половина Нобелевской премии по физике в 1983 году была присуждена за его работу по строению и эволюции звезд, что была сделана в 1930 году. Недостаток этого подхода в том, что не все ученые живут достаточно долго, чтобы их работы были признаны. За некоторые важные научные открытия эта премия никогда не присуждалась, так как первооткрыватели умерли к тому времени, когда влияние их работ оценили .

Награды

Лауреат Нобелевской премии по физике получает золотую медаль, диплом с формулировкой награждения и денежную сумму. Денежная сумма зависит от доходов Нобелевского фонда в текущем году. Если премия присуждается более чем одному лауреату, деньги делятся поровну между ними; в случае трёх лауреатов деньги также могут разделить на половину и две четверти.

Медали

Медали Нобелевской премии, отчеканенные в Швеции и Монетным двором Норвегии с 1902 года, являются зарегистрированными торговыми марками Нобелевского фонда. Каждая медаль имеет изображение левого профиля Альфреда Нобеля на лицевой стороне. Медаль Нобелевской премии по физике, химии, физиологии или медицины, литературе имеют одинаковую лицевую сторону, показывающую изображение Альфреда Нобеля и годы его рождения и смерти (1833—1896). Портрет Нобеля также появляется на лицевой стороне медали Нобелевской премии мира и медали премии в области экономики, но с несколько иным дизайном. Изображение на оборотной стороне медали варьируется в зависимости от учреждения, присуждающего награду. На оборотной стороне медали Нобелевской премии по химии и физике один и тот же дизайн.

Дипломы

Нобелевские лауреаты получают диплом из рук короля Швеции. Каждый диплом имеет уникальный дизайн, разработанный награждающим учреждением для лауреата. Диплом содержит изображение и текст, в котором содержится имя лауреата и, как правило, цитата о том, почему они получили премию.

Премиальные

Лауреатам также дается денежная сумма, когда они получают Нобелевскую премию в виде документа, подтверждающего сумму награды; в 2009 году денежная премия составляла 10 миллионов шведских крон (1,4 млн долл. США). Суммы могут отличаться в зависимости от того, сколько денег Нобелевский фонд может присудить в этом году. Если есть два победителя в той или иной категории, грант делится поровну между получателями. Если есть три лауреата, то награждающий комитет имеет возможность поделить грант на равные части или вручить половину суммы одному получателю и по одной четверти двум другим.

Церемония

Комитет и учреждения, выступающие в качестве отборочной комиссии для премии, обычно объявляют имена лауреатов в октябре. Премия вручается затем на официальной церемонии, которая проводится ежегодно в мэрии Стокгольма 10 декабря, в годовщину смерти Нобеля. Лауреаты получают диплом, медаль и документ, подтверждающий денежный приз.

Лауреаты

Примечания

1. . Retrieved November 1, 2007. Архивная копия от 30 октября 2007 на
2. «The Nobel Prize Selection Process» , , accessed November 5, 2007 ().
3. FAQ nobelprize.org
4. Finn Kydland and Edward Prescott’s Contribution to Dynamic Macroeconomics: The Time Consistency of Economic Policy and the Driving Forces Behind Business Cycles (неопр.) (PDF). Официальный сайт Нобелевской премии (11 октября 2004). Дата обращения 17 декабря 2012. Архивировано 28 декабря 2012 года.
5. . Wallace, Matthew L. Why it has become more difficult to predict Nobel Prize winners: A bibliometric analysis of nominees and winners of the chemistry and physics prizes (1901-2007) // Scientometrics. — 2009. — № 2 . — С. 401 . — :10.1007/s11192-009-0035-9 .
6. A noble prize (англ.) // : journal. — :10.1038/nchem.372 . — : 2009NatCh...1..509. .
7. Tom Rivers. 2009 Nobel Laureates Receive Their Honors | Europe| English (неопр.) . .voanews.com (10 декабря 2009). Дата обращения 15 января 2010. Архивировано 14 декабря 2012 года.
8. The Nobel Prize Amounts (неопр.) Архивировано 3 июля 2006 года.
9. «Nobel Prize — Prizes» (2007), in , accessed 15 January 2009, from Encyclopædia Britannica Online :
10. Medalj - ett traditionellt hantverk (швед.) . Myntverket. Дата обращения 15 декабря 2007. Архивировано 18 декабря 2007 года.
11. «The Nobel Prize for Peace» Архивная копия от 16 сентября 2009 на , «Linus Pauling: Awards, Honors, and Medals»,
12. The Nobel Medals (неопр.) (недоступная ссылка) . Ceptualinstitute.com. Дата обращения 15 января 2010. Архивировано 14 декабря 2012 года.
13. «Nobel Prize for Chemistry. Front and back images of the medal. 1954» , «Source: Photo by Eric Arnold. Ava Helen and Papers. Honors and Awards, 1954h2.1», «All Documents and Media: Pictures and Illustrations», Linus Pauling and The Nature of the Chemical Bond: A Documentary History , the , . Retrieved 7 December 2007.
14. The Nobel Prize Diplomas (неопр.) . Nobelprize.org. Дата обращения 15 января 2010. Архивировано 1 июля 2006 года.
15. Sample, Ian . Nobel prize for medicine shared by scientists for work on ageing and cancer | Science | guardian.co.uk , London: Guardian (5 октября 2009). Дата обращения 15 января 2010.
16. Ian Sample, Science correspondent . Three share Nobel prize for physics | Science | guardian.co.uk , London: Guardian (7 октября 2008). Дата обращения 10 февраля 2010.
17. David Landes. Americans claim Nobel economics prize - The Local (неопр.) . Thelocal.se. Дата обращения 15 января 2010. Архивировано 14 декабря 2012 года.
18. The 2009 Nobel Prize in Physics - Press Release (неопр.) . Nobelprize.org (6 октября 2009). Дата обращения 10 февраля 2010. Архивировано 14 декабря 2012 года.
19. Nobel Prize Foundation Website

Литература

• Friedman, Robert Marc (2001). The Politics of Excellence: Behind the Nobel Prize in Science . New York & Stuttgart: (). , .
• Gill, Mohammad (March 10, 2005). «Prize and Prejudice» . magazine.
• Hillebrand, Claus D. (June 2002). «Nobel century: a biographical analysis of physics laureates» . 27.2: 87-93.
• (2010). Evolution of National Nobel Prize Shares in the 20th Century at arXiv:1009.2634v1 with graphics: National Physics Nobel Prize shares 1901—2009 by citizenship at the time of the award and by country of birth .
• Lemmel, Birgitta. «The Nobel Prize Medals and the Medal for the Prize in Economics» . nobelprize.org . Copyright The Nobel Foundation 2006. (An article on the history of the design of the medals.)
• «What the Nobel Laureates Receive» . nobelprize.org . Copyright Nobel Web AB 2007.

Ссылки

Нобелевская премия была в первый раз вручена в 1901 году. С начала века комиссия ежегодно выбирает лучшего специалиста, сделавшего важное открытие или создавшего изобретение, чтобы удостоить его почетной награды. Список лауреатов Нобелевской премии несколько превышает количество лет проведения церемонии вручения, так как иногда были отмечены одновременно два или три человека. Тем не менее, некоторых стоит отметить отдельно.

Игорь Тамм

Русский физик, родился в городе Владивостоке в семье инженера-строителя. В 1901 году семья переехала на Украину, именно там Игорь Евгеньевич Тамм окончил гимназию, после чего ездил учиться в Эдинбург. В 1918-м он получил диплом физфака МГУ.

После этого он стал преподавать, сначала в Симферополе, затем в Одессе, а потом и в Москве. В 1934 году получил пост заведующего сектором теоретической физики в институте имени Лебедева, где проработал до конца жизни. Игорь Евгеньевич Тамм изучал электродинамику твердых тел, а также оптические свойства кристаллов. В своих работах он впервые высказал идею о квантах звуковых волн. Релятивистская механика в те времена была крайне актуальна, и Тамму удалось экспериментальным образом подтвердить идеи, которые не были доказаны прежде. Его открытия оказались весьма значимыми. В 1958 году работы были признаны на мировом уровне: вместе с коллегами Черенковым и Франком он получил Нобелевскую премию.

Стоит отметить еще одного теоретика, проявившего незаурядные способности и к экспериментам. Немецко-американский физик, лауреат Нобелевской премии Отто Штерн появился на свет в феврале 1888 года в Сорау (теперь это польский город Зори). Школу Штерн окончил в Бреслау, а затем несколько лет занимался естественными науками в немецких университетах. В 1912 году он защитил докторскую диссертацию, руководителем его аспирантской работы стал Эйнштейн.

Во время Первой мировой Отто Штерн был мобилизован в армию, но и там продолжил теоретические исследования в сфере квантовой теории. С 1914 по 1921 год он работал во Франкфуртском университете, где занимался экспериментальным подтверждением молекулярного движения. Именно тогда ему удалось разработать метод атомных пучков, так называемый опыт Штерна. В 1923-м он получил должность профессора Гамбургского университета. В 1933-м выступил против антисемитизма и вынужден был переехать из Германии в США, где получил гражданство. В 1943 году пополнил список лауреатов Нобелевской премии за серьезный вклад в развитие молекулярно-лучевого метода и открытие магнитного момента протона. С 1945 года - член Национальной академии наук. С 1946 года проживал в Беркли, где и закончил свои дни в 1969 году.

О. Чемберлен

Американский физик Оуэн Чемберлен появился на свет 10 июля 1920 года в Сан-Франциско. Совместно с Эмилио Сегре он трудился в сфере Коллегам удалось добиться значительных успехов и совершить открытие: они обнаружили антипротоны. В 1959 году они были замечены на международном уровне и награждены как лауреаты Нобелевской премии по физике. С 1960-го Чемберлен был принят в Национальную академию наук Соединенных Штатов Америки. Трудился в Гарварде в качестве профессора, закончил свои дни в Беркли в феврале 2006 года.

Нильс Бор

Немногие лауреаты Нобелевской премии по физике так известны, как этот датский ученый. В каком-то смысле его можно назвать создателем современной науки. Кроме того, Нильс Бор основал институт теоретической физики в Копенгагене. Ему принадлежит теория атома, основанная на планетарной модели, а также постулаты. Им были созданы важнейшие работы о теории атомного ядра и ядерных реакций, по философии естествознания. Несмотря на интерес к строению частиц, выступал против использования их в военных целях. Образование будущий физик получал в грамматической школе, где прославился как заядлый футболист. Репутацию одаренного исследователя получил в двадцать три года, окончив Копенгагенский университет. Его был отмечен золотой медалью. Нильс Бор предложил определять поверхностное натяжение воды по вибрациям струи. С 1908 по 1911 год трудился в родном университете. Затем переехал в Англию, где работал с Джозефом Джоном Томсоном, а затем и с Эрнестом Резерфордом. Здесь провел свои важнейшие опыты, которые и привели его к получению награды в 1922-м. После этого вернулся в Копенгаген, где прожил до самой своей смерти в 1962 году.

Лев Ландау

Советский физик, лауреат Нобелевской премии, родился в 1908 году. Ландау создал потрясающие работы во многих сферах: он изучал магнетизм, сверхпроводимость, атомные ядра, элементарные частицы, электродинамику и многое другое. Совместно с Евгением Лифшицем создал классический курс теоретической физики. Его биография интересна необычайно быстрым развитием: уже в тринадцать лет Ландау поступил в университет. Какое-то время он обучался химии, но впоследствии решил заниматься физикой. С 1927 года являлся аспирантом Ленинградского института имени Иоффе. Современники запомнили его как увлеченного, резкого человека, склонного к критичным оценкам. Строжайшая самодисциплина позволили Ландау добиться успеха. Он работал над формулами так много, что видел их даже ночью во сне. Сильно повлияли на него и научные поездки за границу. Особенно важным стало посещение Института теоретической физики Нильса Бора, когда ученый смог обсудить интересующие его проблемы на высочайшем уровне. Ландау считал себя учеником известного датчанина.

В конце тридцатых годов ученому пришлось столкнуться со сталинскими репрессиями. Физику довелось бежать из Харькова, где он жил с семьей. Это не помогло, и в 1938 году его арестовали. Ведущие ученые мира обратились к Сталину, и в 1939 году Ландау был освобожден. После этого долгие годы он занимался научной работой. В 1962-м был зачислен в лауреаты Нобелевской премии по физике. Комитет выбрал его за новаторский подход к изучению конденсированных сред, особенно жидкого гелия. В том же году пострадал в трагической аварии, столкнувшись с грузовиком. После этого он прожил шесть лет. Российские физики, лауреаты Нобелевской премии редко достигали такого признания, какое было у Льва Ландау. Несмотря на тяжелую судьбу, он воплотил все свои мечты и сформулировал совершенно новый подход к науке.

Макс Борн

Немецкий физик, лауреат Нобелевской премии, теоретик и создатель квантовой механики родился в 1882 году. Будущий автор важнейших работ по теории относительности, электродинамике, философским вопросам, кинетике жидкости и многим другим трудился в Британии и на родине. Первое обучение получил в гимназии с языковым уклоном. После школы поступил в Бреславский университет. В процессе учебы посещал лекции известнейших математиков того времени - Феликса Клейна, и Германа Минковского. В 1912 году получил в Геттингене место приват-доцента, а в 1914-м отправился в Берлин. С 1919 года трудился во Франкфурте в качестве профессора. В числе его коллег был и Отто Штерн, будущий лауреат Нобелевской премии, о котором мы уже рассказали. В своих работах Борн описывал твердые тела и квантовую теорию. Пришел к необходимости особенного истолкования корпускулярно-волновой природы материи. Он доказал, что законы физики микромира можно назвать статистическими и что волновую функцию необходимо толковать как комплексную величину. После прихода к власти фашистов переехал в Кембридж. Вернулся в Германию только в 1953 году, а премию Нобеля получил в 1954-м. Навсегда остался в как один из самых влиятельных теоретиков двадцатого века.

Энрико Ферми

Не многие лауреаты Нобелевской премии по физике были родом из Италии. Однако именно там появился на свет Энрико Ферми, важнейший специалист двадцатого века. Он стал создателем ядерной и нейтронной физики, основал несколько научных школ и являлся членом-корреспондентом Академии наук Советского Союза. Кроме того, Ферми принадлежит большое количество теоретических работ в сфере элементарных частиц. В 1938-м он переехал в США, где открыл искусственную радиоактивность и построил первый в истории человечества ядерный реактор. В том же году получил Нобелевскую премию. Интересно, что Ферми отличала благодаря которой он не только оказался невероятно способным физиком, но и быстро изучал иностранные языки при помощи самостоятельных занятий, к которым подходил дисциплинированно, согласно собственной системе. Такие способности выделили его еще в университете.

Сразу же после обучения он начал читать лекции по квантовой теории, которую на тот момент в Италии практически не изучали. Его первые исследования в области электродинамики тоже заслужили всеобщее внимание. На пути Ферми к успеху стоит отметить профессора Марио Корбино, который оценил таланты ученого и стал его покровителем в Римском университете, обеспечив юноше прекрасную карьеру. После переезда в Америку работал в Лас-Аламосе и в Чикаго, где и умер в 1954-м.

Эрвин Шредингер

Австрийский физик-теоретик родился в 1887 году в Вене, в семье фабриканта. Состоятельный отец был вице-президентом местного ботанико-зоологического общества и с ранних лет привил сыну интерес к науке. До одиннадцати лет Эрвин обучался дома, а в 1898 году он поступил в академическую гимназию. Блестяще окончив ее, поступил в Венский университет. Несмотря на то что выбрана была физическая специальность, Шредингер проявил и гуманитарные таланты: он знал шесть иностранных языков, писал стихи и разбирался в литературе. Достижения в точных науках были вдохновлены Фрицем Газенролем, талантливым учителем Эрвина. Именно он помог студенту понять, что физика является его главным интересом. Для докторской диссертации Шредингер выбрал экспериментальную работу, которую ему удалось блестяще защитить. Началась работа в университете, в процессе которой ученый занимался атмосферным электричеством, оптикой, акустикой, теорией цветов и квантовой физикой. Уже в 1914 году его утвердили доцентом, что позволило ему читать лекции. После войны, в 1918-м, начал работать в Йенском физическом институте, где трудился с Максом Планком и Эйнштейном. В 1921 году начал преподавать в Штутгарте, но после одного семестра переехал в Бреслау. Через какое-то время получил приглашение от политехникума в Цюрихе. В период с 1925 по 1926 год выполнил несколько революционных экспериментов, опубликовав работу под названием «Квантование как задача о собственных значениях». Создал важнейшее уравнение, актуальное и для современной науки. В 1933 году получил Нобелевскую премию, после чего вынужден был покинуть страну: к власти пришли нацисты. После войны вернулся в Австрию, где прожил все оставшиеся годы и умер в 1961-м в родной Вене.

Вильгельм Конрад Рентген

Известный немецкий физик-экспериментатор родился в Леннепе, что под Дюссельдорфом, в 1845 году. Получив образование в Цюрихском политехникуме, планировал стать инженером, но понял, что заинтересован в теоретической физике. Стал ассистентом кафедры в родном университете, потом переехал в Гиссен. С 1871 по 1873 год работал в Вюрцбурге. В 1895 году открыл рентгеновские лучи и тщательно изучил их свойства. Был автором важнейших трудов по пиро- и пьезоэлектрическим свойствам кристаллов и по магнетизму. Стал первым в мире лауреатом Нобелевской премии по физике, получив ее в 1901 году за выдающийся вклад в науку. Кроме того, именно Рентген работал в школе Кундта, став своего рода основателем целого научного течения, сотрудничая с современниками - Гельмгольцем, Кирхгофомом, Лоренцом. Несмотря на славу успешного экспериментатора, вел достаточно замкнутый образ жизни и общался исключительно с ассистентами. Поэтому воздействие его идей на тех физиков, что не были его учениками, оказалось не слишком значимым. Скромный ученый отказывался от названия лучей в свою честь, всю жизнь называя их X-лучами. Свои доходы он отдал государству и жил в весьма стесненных обстоятельствах. Скончался 10 февраля 1923 года в Мюнхене.

Всемирно известный физик родился в Германии. Он стал создателем теории относительности и написал важнейшие труды по квантовой теории, являлся иностранным членом-корреспондентом Российской академии наук. С 1893 года жил в Швейцарии, а в 1933-м переехал в Соединенные Штаты. Именно Эйнштейн ввел понятие фотона, установил законы фотоэффекта и предсказал открытие индуцированного излучения. Он развил теорию и флуктуаций, а также создал квантовую статистику. Трудился над проблемами космологии. В 1921 году получил Нобелевскую премию за открытие законов фотоэффекта. Кроме того, Альберт Эйнштейн входит в число основных инициаторов основания государства Израиль. В тридцатые годы выступал против фашистской Германии и старался удержать политиков от безумных действий. Его мнение насчет атомной проблемы не было услышано, что стало главной трагедией жизни ученого. В 1955 году он умер в Принстоне от аневризмы аорты.

Нобелевские премии ежегодно присуждаются в Стокгольме (Швеция), а также в Осло (Норвегия). Они считаются самыми престижными международными наградами. Учредил их Альфред Нобель - шведский изобретатель, лингвист, промышленный магнат, гуманист и философ. Он вошел в историю в качестве (который был запатентован в 1867 году), сыгравшего большую роль в промышленном развитии нашей планеты. В составленном завещании было сказано, что все его сбережения составят фонд, назначение которого - награждение премиями тех, кто сумел принести человечеству наибольшую пользу.

Нобелевская премия

Сегодня премии присуждаются в области химии, физики, медицины, литературы. Также вручается Премия мира.

Нобелевские лауреаты России по литературе, физике и экономике будут представлены в нашей статье. Вы ознакомитесь с их биографиями, открытиями, достижениями.

Цена Нобелевской премии высока. В 2010 году размер ее составил примерно 1,5 млн долларов.

Нобелевский фонд был основан в 1890 году.

Лауреаты Нобелевской премии России

Наша страна может гордиться именами, прославившими ее в областях физики, литературы, экономики. Нобелевские лауреаты России и СССР в этих областях следующие:

• Бунин И. А. (литература) - 1933 год.
• Черенков П. А., Франк И. М. и Тамм И. Е. (физика) - 1958 год.
• Пастернак Б. Л. (литература) - 1958 год.
• Ландау Л. Д. (физика) - 1962 год.
• Басов Н. Г. и Прохоров А. М. (физика) - 1964 год.
• Шолохов М. А. (литература) - 1965 год.
• Солженицын А. И. (литература) - 1970 год.
• Канторович Л. В. (экономика) - 1975 год.
• Капица П. Л. (физика) - 1978 год.
• Бродский И. А. (литература) - 1987 год.
• Алферов Ж. И. (физика) - 2000 год.
• Абрикосов А. А. и Л. (физика) - 2003 год;
• Гейм Андре и Новоселов Константин (физика) - 2010 год.

Список, надеемся, в последующие годы будет продолжен. Нобелевские лауреаты России и СССР, имена и фамилии которых мы привели выше, были представлены не полностью, а лишь в таких областях, как физика, литература и экономика. Помимо этого, деятели нашей страны отметились также в медицине и физиологии, химии, а также получили две Премии мира. Но о них мы поговорим в другой раз раз.

Нобелевские лауреаты по физике

Многие ученые-физики из нашей страны были отмечены этой престижной премией. Расскажем подробнее о некоторых из них.

Тамм Игорь Евгеньевич

Тамм Игорь Евгеньевич (1895-1971) родился во Владивостоке. Он являлся сыном инженера-строителя. В течение года учился в Шотландии в Эдинбургском университете, но потом вернулся на родину и окончил в 1918 году физический факультет МГУ. Будущий ученый ушел на фронт в Первую мировую войну, где служили братом милосердия. В 1933 году он защитил докторскую диссертацию, а через год, в 1934, стал научным сотрудником института физики им. Лебедева. Этот ученый работал в областях науки, которые были мало исследованы. Так, он изучал релятивистскую (то есть связанную со знаменитой теорией относительности, предложенной Альбертом Эйнштейном) квантовую механику, а также теорию атомного ядра. Ему в конце 30-х годов удалось совместно с И. М. Франком объяснить эффект Черенкова-Вавилова - голубое свечение жидкости, возникающее под воздействием гамма-излучения. Именно за эти исследования позднее он получил Нобелевскую премию. Но сам Игорь Евгеньевич основными своими достижениями в науке считал работы по изучению элементарных частиц и атомного ядра.

Давидович

Ландау Лев Давидович (1908-1968) родился в Баку. Отец его работал инженером-нефтяником. В возрасте тринадцати лет будущий ученый закончил техникум с отличием, а в девятнадцать лет, в 1927 году, стал выпускником Ленинградского университета. Лев Давидович продолжил образование за рубежом как один из наиболее одаренных аспирантов по путевке наркома. Здесь он принимал участие в семинарах, проводившихся лучшими европейскими физиками, - Полем Дираком и Максом Борном. Ландау по возвращении на родину продолжил обучение. В 26 лет он достиг степени доктора наук, а еще через год стал профессором. Совместно с Лифшицем Евгением Михайловичем, одним из своих учеников, он разработал курс для аспирантов и студентов по теоретической физике. П. Л. Капица пригласил Льва Давидовича в 1937 году работать в свой институт, но спустя несколько месяцев ученого по ложному доносу арестовали. Целый год он без надежды на спасение просидел в тюрьме, и лишь обращение к Сталину Капицы спасло жизнь ему жизнь: Ландау был выпущен на свободу.

Талант этого ученого был многогранен. Он объяснил такое явление, как текучесть создал свою теорию квантовой жидкости, а также изучал колебания электронной плазмы.

Михайлович

Прохоров Александр Михайлович и Геннадьевич, Нобелевские лауреаты России в области науки физики, получили эту престижную премию за изобретение лазера.

Прохоров родился в Австралии в 1916 году, где жили его родители с 1911 года. Они были сосланы в Сибирь царским правительством, а затем бежали за границу. В 1923 году, вся семья будущего ученого возвратилась в СССР. Александр Михайлович окончил с отличием физический факультет Ленинградского университета и работал с 1939 года в институте им. Лебедева. Его научные достижения связаны с радиофизикой. Ученый увлекся с 1950 года радиоспектроскопией и совместно с Басовым Николаем Геннадьевичем разработал так называемые мазеры - молекулярные генераторы. Благодаря этому изобретению нашли способ создания концентрированного радиоизлучения. Подобные исследования независимо от советских коллег вел и Чарлз Таунс, американский физик, поэтому члены комитета решили разделить данную премию между ним и советскими учеными.

Капица Петр Леонидович

Продолжим список "Нобелевские лауреаты России по физике". (1894-1984) родился в Кронштадте. Отец его был военным, генерал-лейтенантом, а мать - собирательницей фольклора и известным педагогом. П.Л. Капица в 1918 году окончил институт в Петербурге, где учился у Иоффе Абрама Федоровича, выдающегося физика. В условиях гражданской войны и революции было невозможно заниматься наукой. Жена Капицы, а также двое его детей умерли во время эпидемии тифа. Ученый переехал в Англию в 1921 году. Здесь он работал в знаменитом Кембридже, университетском центре, а научным его руководителем был Эрнест Резерфорд, известный физик. В 1923 году Петр Леонидович стал доктором наук, а еще спустя два года - одним из членов Тринити-колледжа - привилегированного объединения ученых.

Петр Леонидович занимался в основном экспериментальной физикой. Особенно его интересовала физика низких температур. Специально для его исследований в Великобритании с помощью Резерфорда была сооружена лаборатория, и к 1934 году ученый создал установку, предназначенную для сжижения гелия. Петр Леонидович в эти годы часто бывал на родине, и во время визитов руководство Советского Союза уговаривало ученого остаться. В 1930-1934 годы специально для него даже построили лабораторию в нашей стране. В конце концов его просто не выпустили из СССР во время очередного визита. Поэтому Капица продолжил свои изыскания уже здесь, и ему удалось в 1938 году открыть явление сверхтекучести. За это в 1978 году ему присудили Нобелевскую премию.

Гейм Андре и Новоселов Константин

Гейм Андре и Новоселов Константин, Нобелевские лауреаты России по физике, получили эту почетную премию в 2010 году за открытие графена. Это новый материал, который позволяет намного увеличить скорость работы интернета. Как оказалось, он может улавливать, а также преобразовывать в электрическую энергию количество света, большее в 20 раз, чем все ранее известные материалы. Открытие это датировано 2004 годом. Так был пополнен список "Нобелевские лауреаты России 21 века".

Премии по литературе

Наша страна всегда славилась своим художественным творчеством. Люди с порой противоположными идеями и взглядами - Нобелевские лауреаты России по литературе. Так, А. И. Солженицын и И. А. Бунин были противниками советской власти. А вот М. А. Шолохов слыл убежденным коммунистом. Однако все лауреаты Нобелевской премии России были объединены одним - талантом. За него они и были удостоены этой престижной награды. "Сколько Нобелевских лауреатов в России по литературе?", - спросите вы. Отвечаем: их всего пять. Сейчас мы представим вам некоторых из них.

Пастернак Борис Леонидович

Пастернак Борис Леонидович (1890-1960) родился в Москве в семье Леонида Осиповича Пастернака, известного художника. Мать будущего писателя, Розалия Исидоровна, являлась талантливой пианисткой. Возможно поэтому Борис Леонидович в детстве мечтал о карьере композитора, он даже учился музыке у самого Скрябина А. Н. Но любовь к стихам победила. Славу Борису Леонидовичу принесла поэзия, а роман "Доктор Живаго", посвященный судьбам русской интеллигенции, обрек его на тяжелые испытания. Дело в том, что редакция одного литературного журнала, которому автор предложил свою рукопись, посчитала данное произведение антисоветским и отказалась его публиковать. Тогда Борис Леонидович передал свое творение за границу, в Италию, где оно было издано в 1957 году. Советские коллеги факт публикации романа на Западе резко осудили, и Борис Леонидович был исключен из Союза писателей. Но именно этот роман сделал его Нобелевским лауреатом. Начиная с 1946 года писателя и поэта выдвигали на данную премию, но присудили ее лишь в 1958 году.

Присуждение этой почетной награды такому, по мнению многих, антисоветскому произведению на родине вызвало возмущение властей. В результате Бориса Леонидовича под угрозой выдворения из СССР заставили отказаться от получения Нобелевской премии. Лишь спустя 30 лет Евгений Борисович, сын великого писателя, получил за отца медаль и диплом.

Солженицын Александр Исаевич

Судьба Солженицына Александра Исаевича была не менее драматична и интересна. Родился он в 1918 году в городе Кисловодске, а детство и юные годы будущего нобелевского лауреата прошли в Ростове-на-Дону и Новочеркасске. После окончания физико-математического факультета Ростовского университета Александр Исаевич был преподавателем и в то же время заочно получал образование в Москве, в Литературном институте. После начала Великой Отечественной войны будущий лауреат самой престижной премии мира отправился на фронт.

Солженицына незадолго до окончания войны арестовали. Причиной этому послужили его критические замечания в адрес Иосифа Сталина, найденные в письмах писателя военной цензурой. Лишь в 1953 году, уже после кончины Иосифа Виссарионовича, его освободили. Журнал "Новый мир" в 1962 году опубликовал первую повесть этого автора под названием "Один день Ивана Денисовича", в которой повествуется о жизни людей в лагере. Литературные журналы большинство следующих печатать отказались. В качестве причины называлась их антисоветская направленность. Но Александр Исаевич не отступился. Он, как и Пастернак, отправил за границу свои рукописи, где их издали. В 1970 году ему была присуждена Нобелевская премия в области литературы. На церемонию вручения в Стокгольм писатель не поехал, поскольку советские власти ему не разрешили покинуть страну. В СССР не пустили и представителей Нобелевского комитета, собиравшихся вручить премию лауреату на его родине.

Что касается дальнейшей судьбы писателя, то в 1974 году его выслали из страны. Первое время он жил в Швейцарии, потом переехал в США, где ему и вручили с большим опозданием Нобелевскую премию. На Западе были изданы такие известные его произведения, как "Архипелаг Гулаг", "В круге первом", "Раковый корпус". Солженицын в 1994 году вернулся в Россию.

Таковы Нобелевские лауреаты России. Список дополним еще одним именем, которое невозможно не упомянуть.

Шолохов Михаил Александрович

Расскажем вам еще об одном великом отечественном литераторе - Шолохове Михаиле Александровиче. У него судьба сложилась иначе, нежели у противников советской власти (Пастернака и Солженицына), поскольку его поддерживало государство. Михаил Александрович (1905-1980) родился на Дону. Он описал потом станицу Вешенскую, свою малую родину, во многих произведениях. Михаил Шолохов закончил лишь 4 класса школы. Он принимал активное участие в гражданской войне, руководил отбиравшим излишки хлеба у зажиточных казаков подотрядом. Будущий писатель уже в юности почувствовал свое призвание. В 1922 году он приехал в Москву, а спустя несколько месяцев начал публиковать в журналах и газетах свои первые рассказы. В 1926 году появились сборники "Лазоревая степь", а также "Донские рассказы". В 1925 году началась работа над романом "Тихий Дон", посвященном жизни казачества в переломный период (гражданская война, революции, Первая мировая война). В 1928 году на свет появилась первая часть этого произведения, а в 30-х годах оно было закончено, став вершиной творчества Шолохова. В 1965 году писателю присудили Нобелевскую премию в области литературы.

Нобелевские лауреаты России по экономике

Наша страна в этой сфере показала себя не так масштабно, как в литературе и физике, где есть множество русских лауреатов. Премию по экономике получил пока лишь только один наш соотечественник. Расскажем о нем подробнее.

Канторович Леонид Витальевич

Нобелевские лауреаты России по экономике представлены лишь одним именем. Канторович Леонид Витальевич (1912-1986) является единственным экономистом из России, удостоенным этой премии. Родился ученый в семье врача в Санкт-Петербурге. Его родители во время гражданской войны бежали в Белоруссию, где прожили год. Виталий Канторович, отец Леонида Витальевича, умер в 1922 году. В 1926 году будущий ученый поступил в вышеупомянутый Ленинградский университет, в котором изучал, помимо естественных дисциплин, современную историю, политэкономию, математику. Математический факультет он закончил в 18-летнем возрасте, в 1930 году. После этого Канторович остался в университете в должности преподавателя. В 22 года Леонид Витальевич становится уже профессором, а спустя год - и доктором. В 1938 году его назначают в лабораторию фанерной фабрики консультантом, где перед ним была поставлена задача по созданию метода распределения различных ресурсов, позволяющего максимизировать производительность. Так был основан метод литейного программирования. В 1960 году ученый переезжает в Новосибирск, где в то время был создан компьютерный центр, самый передовой в стране. Здесь он продолжил свои изыскания. В Новосибирске ученый прожил до 1971 года. В этот период он получил Ленинскую премию. В 1975 году он был удостоен совместно с Т. Купмансом Нобелевской премии, которую получил за свой вклад в теорию распределения ресурсов.

Таковы основные Нобелевские лауреаты России. 2014 год был отмечен получением этой премии Патриком Модиано (литература), Исаму Акасаки, Хироши Амано, Сюдзи Накамура (физика). Жан Тироль получил награду в области экономики. Среди них не присутствуют Нобелевские лауреаты России. 2013 год также не принес этой почетной премии нашим соотечественникам. Все лауреаты были представителями других государств.