Νικητής του Μεταλλίου Isaac Newton του Ινστιτούτου Φυσικής για το έτος 2013 είναι ο John Pendry του Imperial College στο Λονδίνο.
Ο Βρετανός θεωρητικός φυσικός, που συνέβαλε στη δημιουργία του πρώτου λειτουργικού μανδύα αορατότητας, τιμάται με αυτό το διεθνές βραβείο για «τη γόνιμη συνεισφορά του στη φυσική επιφανειών, τα πολύπλοκα συστήματα και τη φωτονική». Το μετάλλιο Newton –το πιο περίβλεπτο βραβείο του Ινστιτούτου– απονέμεται ετησίως από το 2008.
Το μετάλλιο απονέμεται για «εξαιρετική συνεισφορά στη Φυσική» και περιλαμβάνει το χρηματικό έπαθλο των £1000. Το φετινό βραβείο θα απονεμηθεί σε τελετή που θα πραγματοποιηθεί στις 15 Νοεμβρίου στο Λονδίνο, ενώ ο Pendry θα δώσει την περίφημη Νευτώνεια Διάλεξη του Ινστιτούτου τον Οκτώβριο. Στους προηγούμενους νικητές του μεταλλίου περιλαμβάνονται οι Martin Rees, Leo Kadanoff, Edward Witten, Alan Guth και Anton Zeilinger.
Η κομψότητα βρίσκεται στη σχετικότητα
Σε μια σταδιοδρομία που μετρά σχεδόν 50 χρόνια, ο Pendry έχει ασχοληθεί με τη φυσική επιφανειών, την περίθλαση ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας και τη φασματοσκοπία ακτίνων X. Πιθανόν, όμως, να είναι γνωστότερος για την πιο πρόσφατη έρευνά του σχετικά με τα «μεταϋλικά» και τη «μεταμορφωτική οπτική» (transformation optics), ιδέα που συνέλαβε ο ίδιος. Η έρευνα αυτή έχει οδηγήσει στην πειραματική κατασκευή μανδυών αορατότητας, τέλειων φακών (perfect lenses) και άλλων αξιοσημείωτων ηλεκτρομαγνητικών διατάξεων.
Τα μεταϋλικά είναι τεχνολογικά επεξεργασμένες δομές που ανταποκρίνονται σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα με ασυνήθιστους τρόπους, όπως για παράδειγμα με δείκτη διάθλασης που μεταβάλλεται και μάλιστα –σε κάποιες περιπτώσεις– λαμβάνει αρνητική τιμή. Σε μια δημοσίευση-σταθμό στο Physical Review Letters το 2000, ο Pendry περιέγραψε πώς ένα μεταϋλικό μπορεί να δημιουργηθεί με αρνητικό δείκτη διάθλασης για ακτινοβολία μικροκυμάτων. Μια τέτοιου είδους δομή δημιουργήθηκε την επόμενη χρονιά από τον David Smith και τους συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Σαν Ντιέγκο. Το 2006 ο Pendry ένωσε τις δυνάμεις του με τον Smith –στο πανεπιστήμιο Duke πλέον– και τους συνεργάτες του δεύτερου για να χρησιμοποιήσουν μεταϋλικά αρνητικού δείκτη, με σκοπό να δημιουργήσουν τον πρώτο μανδύα αορατότητας.
Μολονότι η μαθηματική περιγραφή της αλληλεπίδρασης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και μεταϋλικών είναι περίπλοκη, ο Pendry συνειδητοποίησε ότι το φαινόμενο μπορεί να περιγραφεί κομψά με το δανεισμό ιδεών από τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία αποτελεί τη βάση της μεταμορφωτικής οπτικής.
«Ο John, στην πορεία της λαμπρής σταδιοδρομίας του, έχει φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο οι φυσικοί αντιλαμβάνονται τα υλικά και, ιδιαίτερα, πώς αυτά αντιδρούν στο φως» αναφέρει ο Peter Knight, πρόεδρος του Ινστιτούτου. «Θεωρητικοί φυσικοί σε ολόκληρο τον κόσμο έχουν εμπνευστεί από τις θεωρίες του προκειμένου να σχεδιάσουν συσκευές με μεταϋλικά, συμπεριλαμβανομένου, βεβαίως, του πολυαναμενόμενου μανδύα αορατότητας».
Physics World
Το μετάλλιο απονέμεται για «εξαιρετική συνεισφορά στη Φυσική» και περιλαμβάνει το χρηματικό έπαθλο των £1000. Το φετινό βραβείο θα απονεμηθεί σε τελετή που θα πραγματοποιηθεί στις 15 Νοεμβρίου στο Λονδίνο, ενώ ο Pendry θα δώσει την περίφημη Νευτώνεια Διάλεξη του Ινστιτούτου τον Οκτώβριο. Στους προηγούμενους νικητές του μεταλλίου περιλαμβάνονται οι Martin Rees, Leo Kadanoff, Edward Witten, Alan Guth και Anton Zeilinger.
Η κομψότητα βρίσκεται στη σχετικότητα
Σε μια σταδιοδρομία που μετρά σχεδόν 50 χρόνια, ο Pendry έχει ασχοληθεί με τη φυσική επιφανειών, την περίθλαση ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας και τη φασματοσκοπία ακτίνων X. Πιθανόν, όμως, να είναι γνωστότερος για την πιο πρόσφατη έρευνά του σχετικά με τα «μεταϋλικά» και τη «μεταμορφωτική οπτική» (transformation optics), ιδέα που συνέλαβε ο ίδιος. Η έρευνα αυτή έχει οδηγήσει στην πειραματική κατασκευή μανδυών αορατότητας, τέλειων φακών (perfect lenses) και άλλων αξιοσημείωτων ηλεκτρομαγνητικών διατάξεων.
Τα μεταϋλικά είναι τεχνολογικά επεξεργασμένες δομές που ανταποκρίνονται σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα με ασυνήθιστους τρόπους, όπως για παράδειγμα με δείκτη διάθλασης που μεταβάλλεται και μάλιστα –σε κάποιες περιπτώσεις– λαμβάνει αρνητική τιμή. Σε μια δημοσίευση-σταθμό στο Physical Review Letters το 2000, ο Pendry περιέγραψε πώς ένα μεταϋλικό μπορεί να δημιουργηθεί με αρνητικό δείκτη διάθλασης για ακτινοβολία μικροκυμάτων. Μια τέτοιου είδους δομή δημιουργήθηκε την επόμενη χρονιά από τον David Smith και τους συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Σαν Ντιέγκο. Το 2006 ο Pendry ένωσε τις δυνάμεις του με τον Smith –στο πανεπιστήμιο Duke πλέον– και τους συνεργάτες του δεύτερου για να χρησιμοποιήσουν μεταϋλικά αρνητικού δείκτη, με σκοπό να δημιουργήσουν τον πρώτο μανδύα αορατότητας.
Μολονότι η μαθηματική περιγραφή της αλληλεπίδρασης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και μεταϋλικών είναι περίπλοκη, ο Pendry συνειδητοποίησε ότι το φαινόμενο μπορεί να περιγραφεί κομψά με το δανεισμό ιδεών από τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία αποτελεί τη βάση της μεταμορφωτικής οπτικής.
«Ο John, στην πορεία της λαμπρής σταδιοδρομίας του, έχει φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο οι φυσικοί αντιλαμβάνονται τα υλικά και, ιδιαίτερα, πώς αυτά αντιδρούν στο φως» αναφέρει ο Peter Knight, πρόεδρος του Ινστιτούτου. «Θεωρητικοί φυσικοί σε ολόκληρο τον κόσμο έχουν εμπνευστεί από τις θεωρίες του προκειμένου να σχεδιάσουν συσκευές με μεταϋλικά, συμπεριλαμβανομένου, βεβαίως, του πολυαναμενόμενου μανδύα αορατότητας».
Physics World
RSS Feed
