ROMA – Il Nobel per la fisica 2016 ai tre scienziati britannici David Thouless, Duncan Haldane e Michael Kosterlitz. La motivazione della Reale Accademia delle Scienze Svedese: per il loro contributo allo studio della materia esotica nel mondo quantistico. Nell’annuciare il premio, il segretario generale dell’Accademia ha citato “le scoperte teoriche relative alle transizioni di fase topologiche” con cui Thouless, Haldane e Kosterlitz hanno contribuito alla comprensione della materia nei suoi comportamenti quantistici.

Il Nobel 2016 va dunque alla scoperta del ‘voltò esotico della materia, ossia dei passaggi che avvengono da uno stato all’altro della materia in condizioni inusuali. Questi studi hanno aperto le porte alla ricerca di nuovi materiali e in particolare di quelli per la superconduttività ad alta temperatura.

Una edizione che passerà alla storia come ”made in Uk”: i premiati, infatti, sono nati in Gran Bretagna, anche se tutti e tre ora insegnano e fanno ricerca in università degli Stati Uniti, rispettivamente a Seattle, a Princeton e Providence (Rhode Island).

LA SCHEDA Cos’è la topologia

Thouless, Haldane e Kosterlitz hanno contribuito alla comprensione più intima della materia usando metodi matematici molto avanzati. Grazie al loro lavoro pioneristico si sono fatti progressi nel mondo dei superconduttori (materiali che non offrono resistenza al passaggio dell’elettricità, superfluidi, (liquidi in cui non c’è attrito tra le molecole che li compongono) o sottili pellicole magnetiche. E, secondo gli epserti, le applicazioni del loro lavoro teorico troveranno presto applicazione nell’elettronica e nella scienza dei materiali.

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La topologia è una branca della matematica che descrive quelle proprietà che cambiano per passi discreti. “Quello che mi ha colpito” dice Licia Troisi, fisica e scrittrice, autrice di romanzi fantasy che hanno venduto milioni di copie in tutto il mondo, “è il modo in cui Thors Hans Hansson ha spiegato ai giornalisti il concetto di transizione di fase topologia. Il membro del comitato Nobel per la fisica” ha continuato la Troisi durante un collegamento in diretta con Repubblica tv “si è presentato al pubblico con un sacchetto contenente tre dolci: un pretzel, un bagel e una brioche. Hansson ha spiegato che non si potrebbe passare da un dolce all’altro con una transizione di fase topologica, perché si dovrebbe praticare (o colmare) un buco, tradendo così la definizione stessa di “cambiamento con continuità”

Nei primi anni Settanta Michael Kosterlitz e David Thouless rivoluzionarono l’allora predominante teoria secondo cui la superconduttività non poteva verificarsi il materiali sottili. Dimostrarono invece che la soperconduttività poteva presentarsi a basse temperature e spiegarono anche il meccanismo, ciè la traniszione di fase, che fa scomparire la superconduttività al salire della temperatura. Singolare la reazione di Kosterliz alla notizia del Nobel: “Quando feci quella scoperta ero giovane e stupido”.

Negli anni Ottanta, invece Duncan Haldane scoprì come i concetti della topologia possono essere usati per comprendere le proprietà di catene di piccoli magneti che si trovano in certi materiali.

“Questi nuovi materiali quantistici ‘esoticì proteggono dai disturbi dovuti a rumore, impurità e disordine” ha commentato Massimo Inguscio, fisico e presidente del Consiglio nazionale delle ricerche. “In tal modo vengono preservate quelle caratteristiche che aprono prospettive reali nello sviluppo di mattoni fondamentali per le tecnologie del futuro, ad esempio di bit quantistici estremamente stabili che potrebbero avvicinare la realizzazione di calcolatori rivoluzionari”.

L’Accademia delle Scienze svedese ha assegnato metà del premio in denaro (poco meno di 900mila euro) a Kosterlitz e Haldane e l’altra metà a Thouless.