รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 2016 ตกเป็นของ 3 นักวิทยาศาสตร์อังกฤษที่มีผลงานเชิงทฤษฎีที่เผยความลับของสสารแปลกประหลาด โดยคำประกาศของคณะกรรมการระบุว่า มอบรางวัลให้จากการค้นพบ “การเปลี่ยนสถานะเชิงทอพอโลยีและสถานะเชิงทอพอโลยีของสสาร” แล้วผลงานนี้สำคัญอย่างไร?
คณะกรรมการรางวัลโนเบลโดย ราชบัณฑิตสภาด้านวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดน (The Royal Swedish Academy of Sciences) สตอกโฮล์ม สวีเดน ประกาศมอบรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ประจำปี 2016 ให้แก่ เดวิด เจ.ธูเลส (David J. Thouless) จำนวนครึ่งหนึ่งของรางวัล และอีกครึ่งหนึ่งแบ่งให้แก่ เอฟ.ดันแคน เอ็ม ฮัลเดน (F. Duncan M. Haldane) และ เจ. ไมเคิล คอสเตอร์ลิตซ์ (J. Michael Kosterlitz) “สำหรับการค้นพบเชิงทฤษฎีของการเปลี่ยนสถานะเชิงทอพอโลยีและสถานะเชิงทอพอโลยีของสสาร”
“ผู้ได้รับรางวัลอันทรงเกียรติของปีนี้ได้เปิดประตูไปสู่โลกที่เราไม่รู้จัก ซึ่งเป็นโลกที่สสารสามารถทำให้เกิดสถานะอันแปลกประหลาด พวกเขาใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์ขั้นสูง เพื่อศึกษาสภาวะที่ไม่ปกติ หรือสถานะของสสาร อย่างตัวนำยวดยิ่ง (superconductors) ของไหลยวดยิ่ง (superfluids) หรือฟิล์มแม่เหล็กบางๆ ต้องขอบคุณงานกรุยทางของพวกเขา ตอนนี้การค้นหาสถานะใหม่และแปลกประหลาดของสสารได้เดินหน้าแล้ว” คณะกรรมการรางวัลโนเบลระบุ
คณะกรรมการรางวัลระบุว่า งานบุกเบิกของทั้งสามคนนั้นได้ส่งเสริมงานวิจัยระดับแนวหน้าในสาขาฟิสิกส์สสารควบแน่น ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยเพราะมีความหวังว่าวสดุทพอโลยีนั้นจะถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์อิเล้กทรอนิกส์รุ่นใหม่และซูเปอร์คอนดัคเตอร์รุ่นใหม่ได้ หรือใช้กับควอนตัมคอมพิวเตอร์ในอนาคต
ทั้งนี้ ผลโหวตในเว็บไซต์รางวัลโนเบลนั้นมีผู้ร่วมโหวตกว่า 50% ที่ไม่เคยได้ยินคำว่า “ทอพอโลยี” (Topology) รายงานจากเอเอฟพีอธิบายว่าศาสตร์ทางด้านทอพอโลยีที่นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษทั้งสามคนเชี่ยวชาญนั้น เป็นสาขาของคณิตศาสตร์ที่ใช้ศึกษาคุณสมบัติเชิงกายภาพของสสารและพื้นที่ (space) ซึ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงภายแรงที่เปลี่ยนรูป ซึ่งรวมถึงการยืดด้วย
ศาสตร์ทอพอโลยีนั้นทำให้การคำนวณเชิงควอนตัมและการสร้างอุปกรณ์ควอนตัมขนาดจิ๋วนั้นเป็นไปได้ เนื่องจากสถานะเชิงทอพอโลยีนั้นสามารถขนส่งพลังงานและข้อมูลโดยไม่ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ซึ่งต่างจากเครื่องจักรกลควอนตัมแบบเดิมๆ
“ทั้งสามสาธิตให้เห็นว่า สภาพนำยวดยิ่งนั้นสามารถเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ และยังอธิบายว่ากลไก การเปลี่ยนสภาวะ ซึ่งทำให้เกิดสภาพนำยวดยิ่งนั้นจะหายไปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น” คณะกรรมการรางวัลโนเบลระบุ
ข้อมูลเผยแพร่จากคณะกรรมการรางวัลโนเบลระบุว่า เมื่อช่วงทศวรรษที่ 1980 ธูเลสสามารถอธิบายถึงคุณสมบัติเชิงทอพอโลยีที่พบในการทดลองด้วยชั้นตัวนำไฟฟ้าบางๆ ขณะที่ดันแคนก็ค้นพบว่าแนวคิดเชิงทอพอโลยีนั้นช่วยให้เข้าใจคุณสมบัติการเชื่อมโยงของแม่เหล็กเล็กๆ ที่พบในวัสดุบางอย่างได้
สำหรับธูเลสนั้นเกิดเมื่อปี 1934 ที่เมืองเบียร์สเดน สหราชอาณาจักร และได้รับรางวัลโนเบลปีล่าสุดระหว่างสังกัดมหาวิทยาลัยวอชิงตัน (University of Washington) ในซีแอตเทิล สหรัฐฯ เขาจะได้รับส่วนแบ่งครึ่งหนึ่งของเงินรางวัล 8 ล้านโครนหรือ 32 ล้านบาท
ส่วนรางวัลอีกครึ่งหนึ่งแบ่งให้ฮัลเดนและคอสเตอร์ลิตซ์แบ่งกันคนละครึ่ง สำหรับฮัลเดนนั้นเกิดที่ลอนดอนเมื่อปี 1951 และได้รับรางวัลระหว่างสังกัดมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน (Princeton University) สหรัฐฯ ส่วนคอสเตอร์ลิตซ์เกิดที่อาเบอร์ดีนเมื่อปี 1942 และได้รับรางวัลระหว่างสังกัดมหาวิทยาลัยบราวน์ (Brown University) สหรัฐฯ โดยปัจจุบันเขาทำงานอยู่ทีมหาวิทยาลัยอัลโต ฟินแลนด์
