Сверхтекучие русские

Иллюстрация - «Газета.Ru»
Нобелевский комитет присудил премию по физике 2003 года двум русским ученым и американцу за объяснение феноменов сверхтекучести и сверхпроводимости.

Во вторник в Стокгольме были объявлены имена лауреатов Нобелевской премии 2003 года в области физики. Члены Нобелевского комитета, заседающие в Шведской королевской академии наук, отметили наградой российского профессора Виталия Гинзбурга из физического института имени Лебедева РАН (Москва, Россия), российского же профессора Алексея Абрикосова из Аргоннской национальной лаборатории (Аргонн, Иллинойс, США) и профессора Энтони Дж. Леггетта (университет Иллинойса, Урбана, Иллинойс, США).

Как написано в официальном пресс-релизе Нобелевского комитета, они внесли решающий вклад в объяснение двух феноменов квантовой физики: сверхпроводимости и сверхтекучести. В этом году размер премии составил $1,2 млн.

Сверхпроводящие материалы применяются, например, для формирования изображения в приборах медицинской диагностики, таких, как магнитные сканеры и магнитные резонаторы. Они широко используются в ускорителях частиц в физических исследованиях. Сведения, связанные со сверхтекучими жидкостями, позволяют глубже проникнуть в процессы, происходящие в материи в ее нижайшем и наиболее упорядоченном энергетическом состоянии.

При низких температурах — в несколько градусов выше абсолютного нуля — некоторые металлы пропускают

электрический ток без сопротивления. Такие сверхпроводящие материалы обладают к тому же свойствами полностью или частично вытеснять магнитный поток. Те из них, которые полностью вытесняют магнитные потоки, называются сверхпроводниками первого рода, а их теоретическое обоснование удостоено Нобелевской премии по физике за 1972 год. Однако эта теория, основанная на концепции формирования электронных пар, оказалась все же недостаточной для обоснования явления сверхпроводимости большинства технически важных материалов. Эти так называемые сверхпроводники второго рода допускают наличие сверхпроводимости и сильного магнитного поля одновременно.

Алексею Абрикосову удалось теоретически обосновать данный феномен. Теория, первоначально сформулированная Виталием Гинзбургом и другими исследователями для сверхпроводников первого рода, была распространена Алексеем Абрикосовым на случай сверхпроводников нового типа.

И хотя эти теории были сформулированы еще в 50-х годах, они приобрели непосредственную актуальность в связи с быстрым развитием новых материалов. Сегодня можно производить сверхпроводники, сохраняющие свои свойства при все более высоких температурах и магнитных полях.

Жидкий гелий может быть сверхтекучим, что проявляется в исчезновении у него вязкости при низких температурах. При этом атомы редкого изотопа Не (3) образуют пары, подобные электронным парам в металлических сверхпроводниках. Энтони Леггетт сформулировал и обосновал в 70-х годах теорию, которая объяснила, как атомы Не (3) взаимодействуют и распределяются в сверхтекучем состоянии. Проводимые в настоящее время различные исследования пытаются объяснить, как подобное упорядочение переходит в хаос или в турбулентность. Сегодня это одна из нерешенных проблем классической физики.

В 2002 году половину премии получил американец Рикардо Джаккони. Вторую половину поделили между собой американец Рэймонд Дэвис-младший и Косиба Масатоси из Японии. Дэвис из университета штата Пенсильвания и Косиба из центра физики элементарных частиц Токийского университета получили награду за открытие космических нейтрино. Джаккони, являющийся главой организации Associated Universities Inc. в Вашингтоне, награжден за изыскания, которые привели к выявлению источников космического рентгеновского излучения. Общая сумма, полученная учеными, составила $1,078 млн.

Из российских ученых Нобелевскую премию последним получил вице-президент РАН Жорес Алферов. Вместе с Гербертом Крёмером он открыл быстродействующие опто- и микроэлектронные компоненты на базе полупроводниковых многослойных супертонких структур. Быстродействующие транзисторы, созданные на основе их открытия, используются во всех моделях сотовых телефонов. Лазерные диоды стали основой оптико-волоконной связи. Кроме того, открытия используются во всех проигрывателях CD-дисков, лазерных указках, декодерах товарных ярлыков и во множестве других товарах. Кроме того, на основе открытия придуманы светоизлучающие диоды, стоящие в тормозных фарах автомобилей и светофорах.