David Thouless | |
---|---|
Angličtina David J. Thouless | |
Datum narození | 21. září 1934 [1] [2] [3] […] |
Místo narození |
|
Datum úmrtí | 6. dubna 2019 [4] [3] [5] […] (ve věku 84 let) |
Místo smrti | |
Země | |
Vědecká sféra | nukleární fyzika |
Místo výkonu práce | |
Alma mater | |
vědecký poradce | Hans Bethe |
Ocenění a ceny |
Wolf Prize ( fyzika , 1990) Nobelova cena za fyziku (2016) |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
David James Thouless ( narozený 21. září 1934 - 6. dubna 2019 [6] ) byl britský a americký teoretický fyzik, specialista na fyziku kondenzovaných látek . Nobelova cena za fyziku (2016) [7] [8] .
David Thouless se narodil v Bearsden ve Skotsku a vyrostl v Cambridge. Jeho rodiče byli učitelé: jeho matka byla anglická literatura a jeho otec byl psycholog. Thouless studoval na Winchester College a poté pokračoval na University of Cambridge . Zde se setkal s Hansem Bethem , který ho pozval na Cornell University , kde Thouless získal doktorát . Po krátkém období práce v Lawrenceově laboratoři se vědec v roce 1959 vrátil do vlasti, aby pracoval ve skupině Rudolfa Peierlse na univerzitě v Birminghamu . V roce 1965 byl Thouless jmenován profesorem matematické fyziky v Birminghamu, kde setrval až do roku 1980, kdy se stal profesorem fyziky na University of Washington v Seattlu [9] .
Vědec byl ženatý s Margaret Scraseovou , se kterou se setkal v Cornell a která později pracovala jako patolog na University of Washington [9] . Měli tři děti, které se také staly vědci a učiteli [10] .
Thouless je autorem prací v jaderné fyzice , statistické mechanice a fyzice kondenzovaných látek. Nejznámější byly jeho myšlenky týkající se topologických stavů hmoty, které se ukázaly jako mimořádně plodné v různých oblastech fyziky. Počátkem 70. let 20. století společně s J. Michaelem Kosterlitzem vypracoval teorii fázových přechodů ve dvourozměrných systémech, podle níž v takových systémech při nízkých teplotách dochází ke zvláštním topologickým poruchám - tzv. vírům. Fázový přechod spojený se zničením takových vírů je známý jako přechod Berezinsky-Kosterlitz-Thouless . Koncem sedmdesátých let byla existence takového přechodu experimentálně potvrzena v supratekutém heliu ; podobné procesy lze pozorovat v tenkých vrstvách supravodivých a magnetických materiálů [9] .
V 80. letech 20. století práce Thoulesse demonstrovala topologickou povahu kvantového Hallova jevu , což umožnilo vysvětlit stupňovitou závislost Hallova odporu na magnetickém poli i za přítomnosti nepořádku v systému. Klasický článek Davida Thoulesse, Mahita Kohmota, Petera Nightingalea a Marcela den Neusse, publikovaný v roce 1982 v časopise Physical Review Letters , se zabýval problémem dvourozměrného elektronového plynu v periodickém potenciálu. Pásmová struktura takového plynu je takzvaný Hofstadterův motýl , který, jak se ukázalo, má neobvyklou vlastnost: uzavřený integrál přes hranici Brillouinovy zóny , popisující Hallovu vodivost, nastavuje kvantové číslo, tzv. TKNN invariant (podle prvních písmen autorů práce). Brzy bylo zjištěno, že tento invariant je zvláštním případem Chernova čísla – druh topologického invariantu – a lze jej také popsat v termínech Berryho fáze . Aplikace topologických myšlenek do fyziky kvantového Hallova jevu následně vedla k objevu topologických izolátorů [10] [9] .
Známá je také Thoulessova energie , která charakterizuje přenos elektronů v náhodně vodivých médiích, a tzv. „Thoulessova pumpa“ – koncept, který popisuje přenos náboje v kvantovém topologickém systému s adiabatickou změnou jeho parametrů. [11] .
Tematické stránky | ||||
---|---|---|---|---|
Slovníky a encyklopedie | ||||
Genealogie a nekropole | ||||
|
Wolfovy ceny za fyziku | Laureáti|
---|---|
| |
|
ceny za rok 2016 | Nositelé Nobelovy|
---|---|
Fyziologie nebo lékařství | Yoshinori Osumi ( Japonsko ) |
Fyzika | David Thouless ( Velká Británie , USA ) / Duncan Haldane ( Velká Británie ) / John Kosterlitz ( Velká Británie , USA ) |
Chemie | Jean-Pierre Sauvage ( Francie ) / Bernard Feringa ( Nizozemsko ) / James Fraser Stoddart ( UK , USA ) |
Literatura | Bob Dylan ( USA ) |
Cena míru | Juan Manuel Santos ( Kolumbie ) |
Ekonomika | Oliver Hart ( Spojené království , USA ) / Bengt Holmström ( Finsko ) |
ceny za fyziku od roku 2001 | Nositelé Nobelovy|
---|---|
| |
|