Nataša Anđelković - BBC novinarka  [ BBC ]

07. 10. 2025. 15:46   >>  19:10

Nobelova nagrada za fiziku trojici naučnika za doprinos kvantnoj mehanici

Trojica naučnika, Britanac, Francuz i Amerikanac, nagrađeni su za otkriće na polju makroskopskog kvantnog mehaničkog tunelovanja i energetske kvantizacije u električnim kolima.

Nobelova nagrada za fiziku za 2025. dodeljena je trojici naučnika, Britancu Džonu Klarku, Amerikancu Džonu M. Martinisu i Francuzu Mišelu Devoru za otkriće makroskopskog kvantno-mehaničkog tunelovanja i kvantizacije energije u električnim kolima.

Makroskopsko je golim okom vidljivo, bez lupe ili mikroskopa.

„Ne postoji napredna tehnologija koja se danas koristi, a da se ne oslanja na kvantnu mehaniku, poput mobilnih telefona, kamera... i optičkih kablova", piše u obrazloženju Nobelov komitet.

Jedno od ključnih pitanja u fizici jeste kolika može biti maksimalna veličina sistema koji može pokazivati kvantnomehaničke efekte, dodaje se.

Ovogodišnji dobitnici Nobelove nagrade izveli su eksperimente sa električnim kolima u kojem su demonstrirali kvantnomehaničko tunelovanje i kvantizovane energetske nivoe u sistemu dovoljno velikom da može da stane u ruku.

Kvantni tunel

Kvantna mehanika opisuje kako stvari različito funkcionišu na neverovatno malim razmerama.

Na primer, kada normalna lopta udari u zid, ona se odbija nazad.

Ali na kvantnom nivou, čestica će zapravo proći pravo kroz zid, što je fenomen koji se naziva „tuneliranje".

Ovogodišnja nagrada je dodeljena za eksperimente iz 1980-ih koji su pokazali da se kvantno tuneliranje može posmatrati i na makroskopskom nivou, uključujući više čestica, korišćenjem superprovodnika.

Ovo znači da se narušavaju pojedini zakoni klasične fizike koje smo mi svi učili u školi, kaže Vlatko Vedral, profesor fizike na Univerzitetu Oksford za BBC na srpskom.

„Dobitnici ove nagrade su pokazali da kad elektron u električnom kolu dođe na raskrsnicu gde može da se kreće u dva različita pravca, on u stvari odlazi u oba ta pravca u isto vreme!

„To je fenomen kvantne superpozicije, što je stanje čestica u kome postoje na više mesta u isto vreme", objašnjava profesor Vedral u pisanom odgovoru.

Klasična fizika bi tu predvidela da elektron ide ili u jednom ili u drugom pravcu (što je u stvari jedno od Kirkohovih pravila), a ne u oba pravca u isto vreme, dodaje on.

„Ovi eksperimenti su sada baza kvantnih kompjutera i raznih drugih kvantnih tehnologija".

• Šta je kvantna apokalipsa
• „Internet budućnosti će se spojiti sa ljudskim mozgom“: Mičio Kaku, vizionarski fizičar
• Hologrami: Naučno čudo koje je pronalazaču donelo Nobelovu nagradu

Ko su dobitnici?

Džon Klark, Mišel H. Devoret i Džon M. Martinis izveli su 1984. i 1985. seriju eksperimenata sa elektronskim kolom napravljenim od superprovodnika, komponenti koje mogu provoditi struju bez električnog otpora.

U kolu su superprovodljivi delovi bili razdvojeni tankim slojem neprovodljivog materijala, u postavci poznatoj kao Džozefsonova spojnica.

Usavršavanjem i merenjem svih različitih svojstava kola, uspeli su da kontrolišu i istraže pojave koje nastaju kada kroz njega prođe struja.

Zajedno, naelektrisane čestice koje se kreću kroz superprovodnik činile su sistem koji se ponašao kao da su one jedna jedinstvena čestica koja ispunjava celo kolo.

Ovaj makroskopski sistem, sličan česticama, u početku je u stanju u kojem struja teče bez napona.

Sistem je zarobljen u ovom stanju, kao da je iza barijere koju ne može da prevaziđe.

U eksperimentu, sistem demonstrira svoju kvantnu prirodu tako što uspeva da pobegne iz stanja nultog napona kroz tuneliranje.

Promena stanja sistema se detektuje pojavom napona.

Laureati su uspeli da pokažu da se sistem ponaša kako je predviđeno kvantnom mehanikom - apsorbuje ili emituje samo određene količine (kvante) energije.

Pogledajte priču o Milevi Ajnštajn: Fizičarka čiji je doprinos nauci potcenjen

„Zapanjujuće je da kvantna mehanika, stara jedan vek, nastavlja da nudi nova iznenađenja.

„Štaviše, izuzetno je korisna, jer čini osnovu svih digitalnih tehnologija“, rekao je Ole Erikson, predsednik Nobelovog komiteta za fiziku.

Tranzistori u računarskim mikročipovima su jedan od primera kvantne tehnologije koja nas okružuje.

Ovogodišnja Nobelova nagrada za fiziku otvorila je vrata razvoju kvantnih tehnologija sledeće generacije, među kojima su i kvantna kriptografija, kvantni računari i kvantni senzori.

https://www.youtube.com/watch?v=pHCn9bb0Ols

Prošle godine, naučnici Džon Hopfild i Džefri Hinton dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za izume koji su omogućili mašinsko učenje u neuronskim mrežama.

Njihov rad je, između ostalog, doprineo stvaranju modernih sistema veštačke inteligencije.

Od 1901, Nobelova nagrada za fiziku dodeljena je 119 puta, sa 228 laureata.

Najmlađi laureat za fiziku bio je Lorens Breg, koji je nagradu dobio 1915. u 25. godini.

Najstariji je bio laureat iz 2018, Artur Aškin, koji je nagradu dobio u 96. godini.

Nobelova nedelja se tradicionalno održava u Stokholmu početkom oktobra. Nagrada za fiziku je druga nagrada koja se dodeljuje.

Prvog dana se proglašavaju laureati iz medicine i fiziologije.

Slede nagrade iz fizike, hemije i književnosti, a na kraju nedelje se proglašava laureat Nobelove nagrade za mir.

Nagrada za mir može da bude dodeljena ne samo pojedincima, već i organizacijama.

Ovo je jedina nagrada koju dodeljuje Norveška akademija nauka, a ne Švedska akademija nauka.

BBC na srpskom je od sada i na Jutjubu, pratite nas OVDE.

Pratite nas na Fejsbuku, Tviteru, Instagramu i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na bbcnasrpskom@bbc.co.uk

• Fizičar Branko Lalović: Pionir solarne energetike „koji je zračio“
• Mileva Marić i Albert Ajnštajn - ko je bio biser, a ko školjka
• Eksperiment sa Tamnom energijom uzdrmao Ajnštajnovu teoriju univerzuma
• Zašto su Ajnštajn i njegove kolege pružali „iracionalni otpor“ ideji da postoje crne rupe
• Kako je Higsov bozon promenio naše razumevanje univerzuma
• Naučnici blizu otkrivanja pete sile u prirodi