लेखिका - धारा
मायकेल कोस्ट्लिर्ट्झ, डंकन हॉल्डन, डेव्हिड थाउलेस (डावीकडून क्रमाने)
चित्र सौजन्य : Diario Chaco
नोबेल पारितोषिक विजेते : डेव्हिड थाउलेस, डंकन हॉल्डन, मायकेल कोस्ट्लिर्ट्झ
विभाग : भौतिकशास्त्र
देश : अमेरिका
डेव्हिड थाउलेस, (पारितोषिक श्रेय : १/२) (David J. Thouless)
जन्म : २१ सप्टेंबर १९३४ (सध्या वय : ८२ वर्षे)
मायकेल कोस्ट्लिर्ट्झ, (पारितोषिक श्रेय : १/४) (J. Michael Kosterlitz)
जन्म : २२ जून, १९४३ (सध्या वय : ७३ वर्षे)
डंकन हॉल्डन, (पारितोषिक श्रेय : १/४) (F. Duncan M. Haldane)
जन्म : १४ सप्टेंबर १९५१ (सध्या वय : ६५ वर्षे)
नोबेल पारितोषिक विजेत्या या त्रयीने पदार्थाच्या अत्यंत कमी तापमानात आणि अत्यंत पातळ थरांमध्ये असणार्‍या अवस्थांचा/गुणधर्मांचा आणि या अवस्थांमधील संक्रमणांचा/बदलांचा अभ्यास केला. या अभ्यासामुळे नवनवीन पदार्थ तयार करता आले आहेत, आणि पदार्थांच्या वैशिष्ट्यपूर्ण अवस्थांचे, उदा अतिवाहकता (superconductivity), आगळे-वेगळे विश्व जगासमोर आले आहे. त्यांनी गणितातील टोपोलॉजी (संस्थिती) या विद्याशाखेच्या आधारावर पदार्थांच्या निरनिराळ्या अवस्थांचा अभ्यास केल्याने 'गणित भौतिकशास्त्र' या प्रकारच्या एकत्रित संशोधनाचे महत्वही अधोरेखित झाले. त्यांच्या संशोधनांमुळे अतिवाहकता, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि क्वांटम कंप्युटिंग या क्षेत्रांमध्ये अभिनव संशोधन होण्याची शक्यता निर्माण झाली आहे.
संशोधन कसे केले? :
टोपोलॉजी ही गणितातली एक विद्याशाखा आहे. यात एखादी गोष्ट पूर्णांकांच्या स्वरूपात असताना तिच्यातील जी काही वैशिष्ट्ये बदलतात, फक्त त्या वैशिष्ट्यांचाच अभ्यास केला जातो. पण त्या गोष्टीचे कुठल्याही प्रकारे विभाजन करणे, मान्य नसते. सोप्या भाषेत, आपण लहान मुलांचा प्ले-डोचा एक गोळा घेतला. आता, त्या गोळ्यापासून बॉल बनवा किंवा बॅट बनवा - ती एकच गोष्ट मानली जाईल. कारण या गोळ्याचे फक्त आकार आपण बदलत आहोत. जर त्या गोळ्याचे तुकडे करून आपण त्याचे ३ स्टंप्स बनवले तर ते चालणार नाही. म्हणजेच टोपोलॉजीनुसार एका गोष्टीला फक्त पूर्णांकातच मोजायचं, ती गोष्ट अपूर्णांकात असूच शकत नाही.
डेव्हिड थाउलेस आणि मायकेल कोस्ट्लिर्ट्झ, या जोडगोळीने द्विमीतीय पदार्थात अत्यंत कमी तापमानात अतिवाहकता असू शकते, आणि तापमान वाढवल्यावर ती नाहीशी होते, हे दाखवून दिले. तरी, अति-पातळ पदार्थांच्या बाबतीत अत्यंत कमी तापमानात त्यांच्या बांधणीचे दुवे नाहीसे होतात, आणि म्हणून त्यांची अवस्था बदलत नाही, असे मानले जात असे. पण या जोडगोळीने ही मान्यता चुकीची आहे, हे दाखवून दिले. पदार्थाच्या अतिप्रवाहितेमुळे अतिथंड तापमानात या पदार्थांच्या थेंबात आवर्तने निर्माण होतात. हीच क्रिया अतिथंड तापमानात पदार्थाच्या अतिपातळ थरातही होते, म्हणजेच अतिथंड पातळ पदार्थही अतिप्रवाही असतो. अतिथंड पदार्थाच्या पातळ थरात ही आवर्तने जोडीच्या रूपात असतात. वाढत्या तापमानासोबत ही जोडी तुटते आणि त्याची अवस्था बदलते. या बदलाची/संक्रमणाची कारणमीमांसा या दोन्ही शास्त्रज्ञांनी टोपोलॉजीच्या माध्यमातून सिद्ध केली.
पदार्थांच्या अवस्थांतराबाबत जे अत्यंत कमी तापमानात घडतं, तेच तीव्र चुंबकीय क्षेत्र असताना घडतं का, यावर डेव्हिड थाउलेस यांनी नंतर अभ्यास केला. तर, तापमान, चुंबकीय क्षेत्र या घटकांनी पदार्थाच्या विद्युतवहनात होणारा बदल बघण्यासाठी पुन्हा टोपोलॉजीचाच त्यांनी आधार घेतला. यालाच 'क्वांटम हॉल इफेक्ट' म्हणतात.
आता, या विजेत्यांमधले तिसरे शास्त्रज्ञ - डंकेन हॉल्डन, यांनी पदार्थांतील चुंबकीय अणुसाखळीचा अभ्यास केला. त्यात पदार्थांमध्ये वेगवेगळ्या वैशिष्ट्यांच्या दोन अणुसाखळ्या (सम आणि विषम) तयार होऊ शकतात, हे त्यांच्या लक्षात आले. शिवाय फक्त सम साखळ्या टोपोलॉजीचे नियम पाळतात, विषम नाहीत. याखेरीज, या साखळ्यांच्या टोकांवरूनच त्यांचे टोपोलॉजीवरचे अवलंबित्व शोधता येतं, हेही त्यांनी दाखवून दिले.
इतर काही खास:
- २०१६ साली नोबेल पारितोषिक मिळवून देणारे हे संशोधन १९७० आणि १९८० च्या दशकात केलं गेलं आहे.
- हे संशोधन 'कन्डेन्स्ड मॅटर फिजिक्स' या क्षेत्रासाठी विसाव्या शतकातलं क्रांतीकारक संशोधन मानलं जातं.
- हे संशोधन प्रत्यक्ष प्रयोगात यशस्वीरित्या अंमलात आणलं गेलं आहे.
- डंकेन हॉल्डन यांची मुलाखत
- मायकेल कोस्ट्लिर्ट्झ यांची मुलाखत
संदर्भ :