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

Культ кумари: почему в Непале поклоняются девочкам и за что критикуют эту традицию Культ кумари: почему в Непале поклоняются девочкам и за что критикуют эту традицию

Почему правозащитники выступают за отказ от традиций культа кумари

Forbes
Игры разума Игры разума

Самые действенные способы тренировать мозг для каждого возраста

Men Today
Генетики подтвердили личность жестоко убитого в Венгрии Рюриковича Генетики подтвердили личность жестоко убитого в Венгрии Рюриковича

Палеогенетики проанализировали геном жестоко убитого венгерского феодала

N+1
Ученые перечислили три объективных и научных способа измерить уровень физической формы Ученые перечислили три объективных и научных способа измерить уровень физической формы

Как корректно оценивать свою физическую форму?

Inc.
Эта привычка может повысить риск развития деменции на 43% Эта привычка может повысить риск развития деменции на 43%

Употребление большого количества сахара может повысить риск развития деменции

ТехИнсайдер
Личностный рост Личностный рост

Что такое личностный рост и какие шаги предстоит сделать для саморазвития?

Лиза
Докричаться до небес: как извлечь пользу из самых популярных магических практик Докричаться до небес: как извлечь пользу из самых популярных магических практик

Какие психологические механизмы стоят за гаданием на кофейной гуще и гороскопами

Psychologies
«Мальчик, водочки нам принеси». Любимые сцены Алексея Балабанова из его собственных фильмов «Мальчик, водочки нам принеси». Любимые сцены Алексея Балабанова из его собственных фильмов

Какие сцены из своих фильмов Алексей Балабанов любил больше всего

СНОБ
Лови момент Лови момент

Для создания идеального кадра нужна синергия двух элементов: спорта и природы

Men Today

Изобрести спирт пытались еще в эпоху неолита

ТехИнсайдер
Коротко и пугающе: 20 суперстрашных рассказов из двух предложений Коротко и пугающе: 20 суперстрашных рассказов из двух предложений

«Страшная история из двух предложений» — идеально, чтобы испугаться быстро!

VOICE
Переутомление в квадрате: что такое выгорание, как его распознать и победить? Переутомление в квадрате: что такое выгорание, как его распознать и победить?

Как распознать выгорание и отличить от обычной усталости или депрессии?

Правила жизни
Как сделать комплимент мужчине, который он оценит: советы психологов Как сделать комплимент мужчине, который он оценит: советы психологов

Мужчины и женщины воспринимают и интерпретируют комплименты по-разному

РБК
Путешествия во времени и пространстве Путешествия во времени и пространстве

Величественный Амбуаз, окруженный парком Шамбор и охотничий замок Франциска I

Знание – сила
«Чудесная молекула» «Чудесная молекула»

«Эликсиром молодости» и «невоспетым героем» называют таурин

Здоровье
Дурачась навека: история фильма «Монти Пайтон и священный Грааль» Дурачась навека: история фильма «Монти Пайтон и священный Грааль»

Как появился «Монти Пайтон» и как рождались его шутки

Правила жизни
Муж не хочет детей Муж не хочет детей

Почему мужчины могут не хотеть детей и что с этим делать?

Лиза
Суперспособности человеческого мозга: сколько иностранных языков может выучить человек? Суперспособности человеческого мозга: сколько иностранных языков может выучить человек?

Два иностранных языка, выученных в школе – далеко не предел наших возможностей

ТехИнсайдер
Как взрослые понимают «детский» язык Как взрослые понимают «детский» язык

Как взрослый слушатель может понять ограниченный речевой репертуар детей?

ТехИнсайдер
Выживает хитрейший Выживает хитрейший

Как разные существа приспосабливаются к жизни в пустыне?

Зеркало Мира
Что такое «медленный» метаболизм и как его ускорить: рассказывают ученые Что такое «медленный» метаболизм и как его ускорить: рассказывают ученые

Может ли обмен веществ быть медленным или быстрым?

ТехИнсайдер
CycloTech показала дизайн двухместного шестироторного цикложира CycloTech показала дизайн двухместного шестироторного цикложира

CycloTech показала дизайн двухместного шестироторного цикложира

N+1
Заразный рак двустворчатых моллюсков оказался генетически нестабилен Заразный рак двустворчатых моллюсков оказался генетически нестабилен

Эволюция и генетические характеристики рака двустворчатых моллюсков

N+1
Романтики с большой дороги: как менялся образ бандитов в кино Романтики с большой дороги: как менялся образ бандитов в кино

Как менялся образ «благородного преступника» в российских сериалах

Правила жизни
Фрактальная роборука на основе патента 1913 года надежно обхватила яйца и банан Фрактальная роборука на основе патента 1913 года надежно обхватила яйца и банан

Американские инженеры создали захват для роботов

N+1
Колесо судьбы Харрисона Форда Колесо судьбы Харрисона Форда

Легендарный актер Харрисон Форд, чьи герои не сходят с экранов более полувека

Караван историй
10 неожиданных способов применения бальзама для волос в быту, которые пригодятся абсолютно каждому 10 неожиданных способов применения бальзама для волос в быту, которые пригодятся абсолютно каждому

Бальзам для волос решит многочисленные бытовые проблемы

ТехИнсайдер
Как глобальное потепление сказывается на почве Земли: люди игнорируют этот фактор! Как глобальное потепление сказывается на почве Земли: люди игнорируют этот фактор!

Наша планета нагревается все больше и больше, и не только ее атмосфера и океаны

ТехИнсайдер
Гвинейская тиляпия — живой памятник временам климатического оптимума голоцена в сахаре Гвинейская тиляпия — живой памятник временам климатического оптимума голоцена в сахаре

Почему один и тот же вид рыб обитает в разных условиях?

Наука и жизнь
Битва за молодежь: почему в России увеличивают расходы на патриотическое воспитание Битва за молодежь: почему в России увеличивают расходы на патриотическое воспитание

Ставка на молодежь: есть ли шансы у пропаганды достучаться до детей?

Forbes
Открыть в приложении