En la foto, Thors Hans Hansson usa un bagel y un pastel de canela para explicar el concepto de la topología.
AFP
SANTIAGO.- Esta mañana la Real Academia Sueca de Ciencias anunció a los ingleses David Thouless, Duncan Haldane y J. Michael Kosterlitz como los ganadores del Premio Nobel de Física 2016, por sus descubrimientos que "han permitido avances en el entendimiento teórico de los misterios de la materia y creado nuevas perspectivas en el desarrollo de innovadores materiales".
La pregunta que surge ante un galardón de este tipo es qué aplicaciones tiene el avance y en este caso el mismo comité ha reconocido que el premio es más teórico, aunque esperando usos prácticos futuros, como que "los materiales topológicos serán utilizados por nuevas generaciones de electrónica y superconductores o en futuros computadores cuánticos".
"En un primer momento estas investigaciones puramente teóricas llevaron a descubrimientos teóricos", indicó Mat Larsson, miembro del jurado. "Pero después se constató que era algo que podía hacerse en el laboratorio. Eso provocó una explosión de investigación en los laboratorios (...) El siguiente paso será ver adónde lleva esto en cuanto a aplicaciones prácticas", agregó, indicando también que "eso puede tardar un tiempo y es difícil decir cuánto".
En este mismo sentido, Steve Bramwell, físico de la UCL de Londres, indicó a The Guardian que "los avances de estos tres científicos permitieron avances masivos en el entendimiento y cálculo de las propiedades de muchos sistemas materiales. En mi caso, abrió 25 años de investigación de las películas magnéticas delgadas, que es lo que los discos duros de computadores usan para almacenar información. Muchos otros científicos a lo largo de muchas disciplinas tienen una deuda similar con los avances teóricos de Kosterlitz, Thouless y Haldane".
Fases de la materia
Los trabajos premiados este martes, publicados durante la década de los 70 y 80, están centrados en el mundo de la física teórica, mostrando las propiedades que toma la materia en temperaturas muy bajas o en estados condensados a través de la topología, describiendo "transiciones topológicas y fases topológicas de la materia". ¿Qué es la topología? Una rama de la matemática que describe las propiedades de los objetos en base a cambios incrementales.
Para explicar el concepto de la topología, Thors Hans Hansson, miembro del comité Nobel de física, usó un bagel, un pretzel y un pastel de canela. Si bien para una persona común cada uno de estos elementos tiene diferencias en tamaño, sabor y composición, en los ojos de la topología la única diferencia está en la cantidad de hoyos que tiene cada uno. Estos elementos no tienen medio hoyo, tienen uno o dos o ninguno, es decir, los cambios se dan en unidades enteras.
En este sentido, el trabajo de Thouless permitió explicar un experimento hecho con una capa muy delgada de material. Su resistencia variaba en respuesta a los cambios en un campo magnético, pero mientras la fuerza del campo cambiaba de manera gradual, la resistencia cambiaba en pasos claramente definidos. Este efecto es tan preciso que ahora es usado para definir la unidad de resistencia eléctrica, el ohm.
"La topología es una rama muy abstracta de las matemáticas que no es usada de manera frecuente en la física. Pero estos teóricos llegaron a una descripción de estos materiales usando ideas topológicas que han sido muy fructíferas y han llevado a mucha investigación actual sobre las propiedades de los materiales", declaró David Haviland, miembro del comité del premio.
