Tres británicos ganan el Nobel de Física por revelar secretos de la materia exótica

Los descubrimientos de Thouless, Haldane y Kosterlitz permitirá crear nuevos materiales y podrían 'revolucionar' la electrónica

05.10.2016 | 01:00
Miembros de la Academia de Ciencias Suecas anuncian, ayer, el fallo del jurado en el Nobel de Física.

El Nobel de Física recae este año en tres científicos británicos por revelar los secretos de la materia exótica, lo que crea nuevas perspectivas en el desarrollo de materiales innovadores y podría tener aplicaciones futuras en la nueva generación de la electrónica. El fallo de la Real Academia de las Ciencias Sueca reconoce "los descubrimientos teóricos de transiciones de fase topológicas y las fases topológicas de la materia" de David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz.

Sus hallazgos han abierto la puerta a un mundo "desconocido" donde la materia puede asumir estados extraños, un trabajo "pionero" en el que resultó decisivo el uso de métodos matemáticos avanzados procedentes del campo de la topología, que describe propiedades que solo cambian de forma gradual.

Se trata de un premio difícil de comprender para los legos en la materia, quizás por eso el físico Thors Hans Hansson recurrió, durante la presentación del fallo, a un panecillo, un bagel y un pertzel, que sacó de una bolsa, para explicar los fundamentos del premio a través de la ausencia o el número de agujeros de cada pieza de panadería.

Durante mucho tiempo los científicos habían creído que las fluctuaciones térmicas destruían cualquier tipo de orden en el mundo de dos dimensiones, incluso a la temperatura de cero absoluto (-273 grados celsius), por lo que sin fases ordenadas no eran posibles las transiciones entre ellas, explica la Real Academia de las Ciencias.

La cooperación que Thouless y Kosterlitz iniciaron a principios de la década de 1970 culminó en una comprensión nueva de esas transiciones, considerada uno de los hallazgos más importantes en la teoría de la física de la materia condensada del siglo XX. La transición Kosterlitz-Thouless no es una fase ordinaria, sino una en la que el papel central lo desempeñan pequeños vórtices en el material plano: a bajas temperaturas forman uniones estrechas en parejas; cuando suben, ocurre una transición. Y esa teoría vale para el campo de la materia condensada y para otras áreas como la física atómica o la mecánica estadística.

Una década más tarde Thouless y Haldane presentaron nuevos trabajos que desafiaban hipótesis previas como la teoría mecánica cuántica para determinar qué materiales conducen electricidad. Thouless demostró en 1983 que era necesaria una nueva formulación, en la que los conceptos topológicos eran vitales, a bajas temperaturas y en campos magnéticos fuertes: una conclusión similar a la que llegó Haldane al mismo tiempo analizando cadenas atómicas magnéticas. Y en otro estudio este último descubrió también el primer ejemplo de un nuevo tipo de material topológico, que ahora es un campo de investigación dinámico de la física de materia condensada.

Nacido en 1934 en la localidad británica de Bearsden, David Thouless se doctoró por la Universidad de Cornell (EEUU), y en la actualidad es profesor emérito de la de Washington. Duncan Haldane (Londres, 1951) es licenciado por Cambridge y ejerce en la actualidad en la Universidad de Princeton (EEUU), mientras que su colega Michael Kosterlitz (Aberdeen, Reino Unido, 1942) se formó en Oxford y enseña en la también estadounidense Universidad de Brown.

El fallo de la Real Academia establece que una mitad de la dotación económica del premio irá para Thouless, mientras que la otra se dividirá a partes iguales entre los otros dos galardonados.

Todos los ganadores del Nobel reciben un diploma, una medalla de oro y un premio económico a compartir, dotado este año con ocho millones de coronas suecas (832.000 euros), en la doble ceremonia que se celebra cada 10 de diciembre en Oslo (para el de la Paz) y en Estocolmo (para el resto).

Los tres investigadores británicos suceden en el palmarés del galardón al japonés Takaaki Kajita y el canadiense Arthur B. McDonald, distinguidos el pasado año por resolver el enigma de los neutrinos.

La ronda de ganadores de los Nobel, que comenzó el pasado lunes con el de Medicina o Fisiología, continuará hoy con el de Química. Además, estos días se fallarán el de Economía, el de la Paz o el de Literatura.

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