Нобелевская премия 2003: двое россиян среди лауреатов
Фонд Альфреда Нобеля вручил все надеющиеся премии за 2003 год. К вящей эйфории русском научной общественности, и несложных обывателей, среди лауреатов Нобелевской премии в области физики — двое отечественных соотечественников.
Нужно заявить, что премии в области физики и медицине в текущем году были самым ярким образом связаны между собой. Премию в области физики поделили между собой теоретики, занимавшиеся вопросами сверхпроводимости, в то время, как лауреатами премии по медицине стали создатели магнитно-резонансных сканеров, в которых именно употребляется принцип сверхпроводимости.
Итак, подробнее.
Королевская Академия Наук Швеции присудила Нобелевскую премию в области физики за 2003 год
«за пионерский вклад в теорию сверхтекучих жидкостей и сверхпроводников» совместно:
Доктору наук Алексею А. Абрикосову, Аргонская Национальная Лаборатория (Argonne National Laboratory), Аргон, Иллинойс, США
Доктору наук Виталию Л. Гинзбургу, Физический Университет им. П. Н. Лебедева Русском Академии Наук, Москва, Российская Федерация;
Доктору наук Энтони Дж. Леггетту, Университет Иллинойса (University of Illinois), Урбана, Иллинойс, США.
Нобелевской премией по физике за этот год отмечены трое учёных, каковые внесли решающий вклад в объяснение двух феноменов квантовой сверхтекучести: и физики сверхпроводимости.
Так гласит пресс-релиз Нобелевского комитета (PDF).
Сверхпроводимость была экспериментально найдена ещё в 1911 году физиком Хайке Каммерлинг-Оннесом, взявшим Нобелевскую премию два года спустя. Каммерлинг-Оннес понял, что при температуре сжижения гелия электрическое сопротивление ртути падает до нуля. Теоретической стороной этого явления занимались многие, но более всех выделяют как раз Виталия Льва и Гинзбурга Ландау, совместно с которым Гинзбург и разрабатывал теорию сверхпроводимости.
Историю экспериментов и теории, связанных со сверхпроводимостью, в 2000 годуизложил сам Гинзбург — в издании «Удачи физических наук». На базе этого обзора была подготовлена статья Л. Опенова «Сверхпроводимость: позавчера, день назад, сейчас на следующий день», которую возможно прочесть тут.
Лауреаты Нобелевской премии в области физики за 2003 год (слева направо): Алексей Абрикосов, Виталий Гинзбург, Энтони Леггет.
В случае если сказать упрощённо, то явление сверхпроводимости сводится к свойству некоторых материалов (металлов) пропускать электрический ток без сопротивления при температурах, родных к полному нулю.
К тому же, сверхпроводящие материалы смогут всецело либо частично выталкивать из себя магнитное поле.
Всецело вытесняющие магнитное поле именуются сверхпроводниками первого типа (за создание теории таких сверхпроводников Нобелевская премия была вручена ещё в первой половине 70-ых годов двадцатого века).
Материалы, сохраняющие сверхпроводимость, пребывав в замечательных магнитных полях, стали называться сверхпроводники второго типа.
Теоретическое объяснения этому явлению дал как раз Алексей Абрикосов — основываясь на теории, созданной Гинзбургом и Ландау.
Сверхтекучесть — это свойство «квантовой жидкости» протекать через капилляры и узкие щели без трения; наряду с этим протекающая часть жидкости владеет равной нулю энтропией.
Подробности о сверхтекучести возможно отыскать тут.
Как раз Энтони Леггет, третий лауреат Нобелевской премии за 2003 год, растолковал, как взаимодействуют между собой и находятся в сверхтекучей жидкости атомы вещества.
Необходимо подчеркнуть, что теории и открытия, за каковые в 2003 году вручались Нобелевские премии, были сделаны весьма в далеком прошлом. Гинзбург и Абрикосов разрабатывали собственные теории в 1950-е годы, работа Леггета относятся к 1970-м.
на данный момент, но, эти открытия купили наиболее значимое практическое значение, что лишний раз обосновывает тот факт, что Нобелевская премия по медицине была вручена создателям магнитно-резонансных сканеров, в которых, как уже сообщено, употребляется принцип сверхпроводимости.
Лауреаты Нобелевской премии по медицине и физиологии за 2003 год (слева направо): Пол Лотербёр и Питер Мэнсфилд.
Лауреатами премии по медицине стали американец Пол Лотербёр (Paul Lauterbur) и британец Питер Мэнсфилд (Peter Mansfield), фактические изобретатели магнитно-резонансного сканирования.
Магнитно-резонансное сканирование (MRI) — это самый безопасный на данный момент, и всё более деятельно используемый в мире метод изучения внутренних органов людской тела.
В первой половине ХХ века было найдено, что ядро атома в сильном магнитном поле вращается со скоростью, зависящей от силы магнитного поля. В случае если же вращающееся в магнитном поле ядро атома поглощает радиоволны той же частоты (появляется резонанс). В то время, когда ядро атома возвращается к прошлому энергетическому уровню, происходит излучение радиоволн.
За это открытие Нобелевская премия была вручена ещё в первой половине 50-ых годов двадцатого века.
В начале 1970-х Пол Лотербёр отыскал метод создавать двухмерное изображение при помощи введения градиентов в магнитное поле и определять источник радиоволн, разбирая их характеристики. Так, стало возмможно вырабатывать плоские изображения структур, каковые нереально было визуализировать вторым методом.
Питер Мэнсфилд развил методики Лотербёра. Он продемонстрировал, как полученные сигналы возможно математически разбирать и как возможно добиться предельно стремительного получения изображений (эхо-планарный способ).
«Медицинским уклоном» характеризуется и выбор Нобелевского комитета лауреатов 2003 года по химии.
Лауреаты Нобелевской премии по химии за 2003 год (слева направо): Питер Агр и Родерик Маккиннон.
Ими стали двое учёных, которым принадлежат изучения транспортировки воды и ионов в клетках живых организмов.
Человеческое тело состоит на 70% из солёной воды. Лауреаты 2003 года Питер Агр (Peter Agre) из медина при университете Джона Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine) и Родерик Маккиннон (Roderick MacKinnon) из Медина Говарда Хьюеса (Howard Hughes Medical Institute, The Rockefeller University) растолковали механизм транспортировки солей (ионов) и воды через клеточные мембраны.
Благодаря их открытиям удалось выяснить, как на молекулярном уровне, к примеру, почки усваивают воду из первичной мочи, и как появляются и распространяются электрические сигналы в нервных клетках.
То, что у клетки наличествуют особые каналы для транспортировки воды вовнутрь и наружу, учёные подозревали ещё с середины XIX века. Но лишь во второй половине 80-ых годов двадцатого века Питер Агр выделил белок в клеточной мембране, что, как стало очевидным год спустя, и есть тем самым клеточным каналом для воды.
Во второй половине 90-ых годов двадцатого века Родерик Маккиннон обрисовал пространственную структуру другого главного канала, через что осуществляется транспортировка ионов K. Именно поэтому открытию учёные сейчас смогут «замечать» прохождение ионов по каналам, каковые раскрываются и закрываются разными клеточными сигналами.
Как видим, Нобелевские премии по естественным наукам в текущем году имеют отчётливо медицинский уклон.
Напоследок перечислим всех нобелевских лауреатов этого года:
