Uutiset

Hauska ongelmanratkaisu palkittiin fysiikan Nobelilla

Aallossa tutkijavierailulla oleva Michael Kosterlitz paljasti eksoottisten aineiden ominaisuudet, koska ei tiennyt niiden olevan mahdottomia.

Nobel pisti Kosterlitzin tutkijavierailun suunnitelmat uusiksi.

Punatiilirakennuksen käytävällä on leppoisa tunnelma. Kahvia hörppäävän parrakkaan professorin elämästä perusarki on kuitenkin nyt kaukana.

”En saanut adrenaliinin takia unta, ja nyt postilaatikossa odottaa yli 800 sähköpostia”, kertoo Michael Kosterlitz, joka yhdessä David Thoulessin ja Duncan Haldanen kanssa sai tällä viikolla fysiikan Nobel-palkinnon ”topologisten faasimuutosten ja aineen topologisten faasien teoreettisesta ratkaisemisesta”.

”Tämä on ihan epätodellista. Tulin tänne pariksi kuukaudeksi tekemään tutkimusta, mutta nyt näyttää, että viimeisen kuukauden suunnitelmat menevät uusiksi”, Aallossa Visiting Fellow -tutkijana professori Tapio Ala-Nissilän kanssa työskentelevä tuore nobelisti jatkaa hymyillen.

25 vuotta yhteistyötä

Topologia on portaittain muuttuvia ominaisuuksia kuvaava matematiikan haara, ja faasilla puolestaan tarkoitetaan aineen olomuotoa. 1970-luvulla Kosterlitz ja Thouless osoittivat topologian avulla, että vaikka yhden atomikerroksen paksuiset 2D-materiaalit eivät ole järjestäytyneet samalla lailla kuin 3D-materiaalit, niillä on matalissa lämpötiloissa oma selvä järjestyksensä, joka hajoaa, kun sen muodostavat pyörre- ja vastapyörresidokset hajoavat lämmittämisen seurauksena. Toisin kuin tiedeyhteisö oli uskonut, niillä oli siis myös omat faasimuutoksensa ja ne saattoivat olla suprajohtavia.

”Koska olin nuori ja tietämätön, minulta puuttuivat sovinnaisen tiedon rajoitteet, ja näin vain kiinnostavan, omituisen fysiikan ongelman, jota oli hauska ratkoa”, Kosterlitz virnistää.

Tapio Ala-Nissilä ja Michael Kosterlitz tutustuivat Brownin yliopistossa.

Nobelistille kyseessä oli nimenomaan teoria, jolle hän ei kaavaillut sovelluksia. Myöhemmin eksoottisia, rakenteeltaan tuntemattomia, aineita on alettu tutkia innokkaasti ja niille on löydetty mahdollisia sovelluskohteita elektroniikasta materiaalitieteisiin. Kosterlitzin Aallon vierailua isännöivä Ala-Nissilä tutkii muun muassa faasimuutosten hyödyntämistä lämmön varastoimisessa. Nyt he tutkivat yhdessä pintarakenteita ja kehittävät uutta teoreettista lähestymistapa nestemäisen aineen kiinteytymiseen.

”Tutustuin Tapioon, kun hän vieraili Brownin yliopistossa tutkijatohtorina”, Kosterlitz muistelee.

”Yhteistyömme on jatkunut nyt 25 vuotta. Työskentely Aallossa on hyvin erilaista kuin kotona, jossa keskityn teoriaan, kun taas täällä on erikoistuttu teknillisempään materiaalifysiikkaan. On ollut mahtavaa huomata, miten paljon kiehtovia ongelmia materiaalitutkimukseen liittyy – ja siksi haluan palata tänne aina uudestaan.”

Laskennallisen nanotieteen huippuyksikkö COMP (comp.aalto.fi)

Mediakyselyt

Milla Eronen
Aalto-yliopiston viestintä
p. 050 384 1785
[email protected]

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

New Cotton Project
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Puuvillalle haastaja

Aalto-yliopisto mukana yhteistyöhankkeessa, jossa luodaan kestävää muotia huipputeknologian avulla.
Blue sea, golden grass and green woods in a view to Laajalahti nature reserve
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Rahoitusta strategiseen tutkimukseen

Suomen Akatemian rahoittamissa hankkeissa tutkitaan kaupunkiviheralueiden merkitystä hiilensidonnassa sekä sotedatan luotettavaa hyödyntämistä.
Aalto University alumnus Asad Awan.
Palkitut, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Alumni Asad Awan palkittiin parhaasta tekniikan alan väitöskirjasta

Sähkötekniikan korkeakoulusta valmistunut Awan kehitti väitöskirjassaan ohjausmenetelmiä tehokkaampiin sähkömoottoreihin, jotka voivat pienentää moottorikäyttöisten järjestelmien hiilijalanjälkeä.
Ioncell-kuituja kierrätysmateriaalista
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Rullapyyhkeistä ja hamppuneuleesta syntyi uutta lujempaa kierrätyskuitua

Ioncell-menetelmällä tehdyn kuidun vetolujuus oli jopa 2,5-kertainen puuvillaan verrattuna. Kierrätetystä hampusta tehty Ioncell-neulos kesti hankausta kaksi kertaa kauemmin kuin hamppukangas.