Le previsioni italiane sono state disattese, d'altronde era impossibile rispettare i termini di consegna (gennaio) della lista per i candidati al Nobel. L'annuncio della  scoperta delle onde gravitazionali è di febbraio 2016. Quest'anno il Premio Nobel della Fisica apre le porte a un mondo sconosciuto: come la materia può  comportarsi quando assume stati "esotici" in condizioni estreme di alte e basse temperature. La ricerca parte da studi matematici avanzati applicati alla fisica per arrivare  al "comportamento" dei i superconduttori, i superfluidi e ai film magnetici sottili.

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Le fasi ordinarie della materia sono state studiate ampiamente in precedenza,  per esempio il ghiaccio passa dallo stato solido ordinato a quello più caotico liquido, ma cosa succede in uno strato estremamente sottile tanto da paragonarlo a un materiale bidimensionale o ancora più fine a una sola dimensione?

La ricerca

Iniziata fin dai primi anni'70 da Michael Kosterlitz e David Thouless. Essi rivoluzionarono la teoria, fino ad allora condivisa, che la superconduttività o la superfluidità non potevano verificarsi in strati sottili, dimostrandone invece la possibilità a basse temperature e spiegando perché questa proprietà scompare a temperature più elevate.

Da allora nel 1980 Thouless e quasi in contemporanea Duncan Haldane hanno dimostrato e misurato la conduttanza in strati elettronicamente conduttivi e sottilissimi e le proprietà di alcune piccole catene di magneti presenti in alcuni materiali attraverso concetti di topologia matematica.

La topologia matematica

Si tratta dello studio delle proprietà che hanno le figure e le forme quando vengono deformate perdendo le loro proprietà metriche. Si tratta della matematica moderna, spesso definita la geometria del foglio di gomma dove le figure si possono comprimere e tirare purché non vi siano strappi.

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Applicazioni

Adesso con gli studi effettuati negli ultimi dieci anni dai vincitori del Premio Nobel sappiamo che molte fasi topologiche sono applicabili non solo in strati sottili di materiali (due dimensioni) ma anche in comuni materiali tridimensionali. La rivoluzionaria applicazione di questa scoperta  è la speranza che possa essere utilizzata per le nuove generazioni di elettronica, sia per i superconduttori e per i nuovi computer quantistici.