Открытие, которое легло в основу многообещающей нанотехнологии

ForbesНаука

На границе миров: почему открытие квантовых точек заслужило Нобелевскую премию

В 2023 году Нобелевскую премию по химии получили ученые, открытие которых легло в основу многообещающей нанотехнологии. Она уже применяется в электронике, а в будущем может найти нишу в самых разных областях — от квантовой связи до медицины, уверен научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев

Анатолий Глянцев

Лауреаты Нобелевской премии по химии 2023 года (на экране) Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов (Фото Claudio Bresciani / TT News Agency via AP)

Нобелевской премии по химии удостоены ученые Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов. Премия присуждена им «за открытие и синтез квантовых точек». Так называются нанометровые частицы вещества, свойства которых определяются удивительными законами квантовой механики. Квантовые точки уже используются в современных дисплеях и светодиодах, но эксперты прочат им куда более впечатляющее будущее.

Луис Брюс — американец. Мунги Бавенди родился во Франции, но научную карьеру начал в США, где сейчас и работает. Алексей Екимов родился и сделал «нобелевское» открытие в СССР, но позже эмигрировал в США.

Число песчинок

В известной сказке герой должен износить семь пар железной обуви, прежде чем достигнет цели. Даже маленькие дети понимают смысл этого приема. Железо есть железо, что из него ни делай, гвоздь или сапог. Проще износить собственные ноги, чем железные башмаки.

Когда дети подрастают и идут в школу, они узнают, что у железа, как у всякого вещества, есть особые свойства: плотность, электрическое сопротивление, теплопроводность, коэффициент отражения света. Это свойства материала, а не сделанных из него предметов, поэтому они одинаковы у миниатюрного гвоздя и тяжелой наковальни. Физические законы, описывающие эти свойства, просты и интуитивно понятны. Масса равна плотности, умноженной на объем. Сила тока — напряжению, деленному на сопротивление.

Вскоре школьники узнают, что вещество состоит из атомов и молекул. Любознательный ученик может спросить: проводит ли ток молекула воды? Отражает ли атом алюминия свет так же хорошо, как алюминиевое зеркало? Утонет ли в воде атом железа?

Правильный ответ состоит в том, что сам вопрос не имеет смысла. Плотность, электропроводность, отражательная способность — все эти характеристики появляются, когда атомы вещества собираются в огромных, как говорят ученые, —макроскопических количествах. Например, в стакане воды больше атомов, чем стаканов воды в Мировом океане. Свойства же отдельного атома совсем не похожи на свойства вещества в целом. Ими управляют законы квантовой физики. Эти законы резко противоречат нашей интуиции: чего стоит только тот факт, что электрон в атоме не имеет определенной траектории, а как бы размазан по всему пространству! Квантовые законы можно изложить лишь с помощью сложной математики, обыденного языка для этого просто не хватает.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Обманчивая красота чисел: почему не стоит так доверять цифрам при принятии решений Обманчивая красота чисел: почему не стоит так доверять цифрам при принятии решений

Как не попасть в ловушку чисел в мире, который состоит из них

Forbes
Имбирь Имбирь

Во все времена имбирь ценился не только как пряность, но и как лекарство

Здоровье
Мухи-журчалки начали точно подражать осам уже 33 миллиона лет назад Мухи-журчалки начали точно подражать осам уже 33 миллиона лет назад

Ученые обнаружили ископаемую муху-журчалку, которая подражала окраске ос

N+1
Мания Востока Мания Востока

Почему мы без ума от турецких сериалов: 4 секретных ключика

Лиза
Что такое духовность и как ее развивать: 6 способов Что такое духовность и как ее развивать: 6 способов

Кто может называть себя духовно богатой личностью?

Psychologies
Вторая половинка не ценит вас? Ученые рассказали, как вернуть признательность человека! Вторая половинка не ценит вас? Ученые рассказали, как вернуть признательность человека!

Вы воспринимаете партнера как нечто само собой разумеющееся?

ТехИнсайдер
Как люди научились сотрудничать. Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина» Как люди научились сотрудничать. Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина»

Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина»

СНОБ
Секреты скорочтения: как научиться быстро читать и не отвлекаться от содержания Секреты скорочтения: как научиться быстро читать и не отвлекаться от содержания

Прочитать одну книгу за вечер — навык, которым может овладеть любой человек

ТехИнсайдер
Угнаться за электроном: как лазерные импульсы помогли получить Нобелевскую премию Угнаться за электроном: как лазерные импульсы помогли получить Нобелевскую премию

Сверхкороткие лазерные импульсы позволяют изучать процессы короче секунды

Forbes
Елена Аросьева: «Счастье – когда есть и большая семья, и любимая работа» Елена Аросьева: «Счастье – когда есть и большая семья, и любимая работа»

Героини Елены Аросьевой с первой секунды влюбляют в себя зрителей

Здоровье
Эль-Ниньо признали одной из причин пожаров на тихоокеанских островах во времена лапитской культуры Эль-Ниньо признали одной из причин пожаров на тихоокеанских островах во времена лапитской культуры

В экологических кризисах виноваты не только люди

N+1
«Машины душевных мук»: нужно ли читать соцсети бывшего «Машины душевных мук»: нужно ли читать соцсети бывшего

Как пережить разрыв, если соцсети держат нас в курсе событий в жизни бывшего?

Psychologies
Несчастье помогло Несчастье помогло

Огромная коллекция произведений искусства, которую собрала Эмили Фишер Ландау

Robb Report
5 книг о сектах, про которые страшно читать 5 книг о сектах, про которые страшно читать

Захватывающие и жуткие романы, которые объясняют психологию всех участников сект

Maxim
Зажечь плазму для термояда и сделать зеркало для рентгена Зажечь плазму для термояда и сделать зеркало для рентгена

Академик Григорий Денисов — чем занимаются физики в ИПФ РАН Нижнего Новгорода

Наука и жизнь
Прикарманивание в отношениях: что это такое и как его распознать Прикарманивание в отношениях: что это такое и как его распознать

Что делать, если тебя смущает поведение партнера в социальных сетях?

VOICE
Всенародно любимые киногерои, которые на самом деле отвратительны Всенародно любимые киногерои, которые на самом деле отвратительны

Поведение этих народных киногероев аморально и даже опасно

Maxim
Борзых и ребята Борзых и ребята

«Убить Риту»: Бандитский Петербург возвращается в новом амплуа

Собака.ru
Как бросить всё и сменить профессию Как бросить всё и сменить профессию

Сегодня возможность сменить профессию есть практически у каждого

Psychologies
Откуда взошла Луна Откуда взошла Луна

Астрономы давно ломают голову над происхождением Луны

Вокруг света
«Университет — это институт развития, который может стать драйвером территории» | “The University Is a Development Institution That Can Become a Driver for Territorial Development” «Университет — это институт развития, который может стать драйвером территории» | “The University Is a Development Institution That Can Become a Driver for Territorial Development”

В чем потенциал вузов и как университеты берут на себя роль институтов развития

Позитивные изменения
У ямников выявили генетическую предрасположенность к рассеянному склерозу У ямников выявили генетическую предрасположенность к рассеянному склерозу

У ямников были распространены гены с рисками развития рассеянного склероза

N+1
6 мужских высказываний в начале отношений, после которых стоит задуматься 6 мужских высказываний в начале отношений, после которых стоит задуматься

Какие фразы нового партнера могут быть настоящими красными флагами?

Psychologies
Реальная красота: шесть фильмов, меняющих представление о женской внешности Реальная красота: шесть фильмов, меняющих представление о женской внешности

Фильмы, которые избавляют зрителя от стереотипов о женской внешности

Forbes
В Египте раскопали нетронутые жреческие погребения с большим количеством заупокойной утвари В Египте раскопали нетронутые жреческие погребения с большим количеством заупокойной утвари

В Египте Найдены мумии в расписных саркофагах и тысячи ушебти

N+1
Премия, или Поражение победителей, испытавших триумф Премия, или Поражение победителей, испытавших триумф

Сто девяносто лет назад в Стокгольме родился Альфред Нобель

Знание – сила
Чем закончились латиноамериканские сериалы, которые все смотрели в девяностых и нулевых? Чем закончились латиноамериканские сериалы, которые все смотрели в девяностых и нулевых?

Многие смотрели их по телевизору, но не у многих хватало терпения до конца

Maxim
Генерал Алексей Алексеевич Брусилов Генерал Алексей Алексеевич Брусилов

Генерал Брусилов был известен недюжинным талантом и любовью к военному делу

Знание – сила
Статья или подкаст: как способ получения информации влияет на ее восприятие Статья или подкаст: как способ получения информации влияет на ее восприятие

Как выбранный формат информации влияет на наш мыслительный процесс?

Psychologies
Самая ужасная женщина Австралии: как Энн Гамильтон-Берн создала секту «Семья» Самая ужасная женщина Австралии: как Энн Гамильтон-Берн создала секту «Семья»

«Это самый ужасный человек, которого я когда-либо встречал»

VOICE
Открыть в приложении