El Premio Nobel de Física de 2016 fue concedido el martes a los investigadores británicos David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz por sas descubiertas teóricas sobre estados exóticos de la materia, que abren camino para el desarrollo de nuevos materiales con propiedades raras.

El anuncio fue hecho el martes, 4, por la organización que concede el premio, el Instituto Karolinska, en Suecia. Mitad del premio de 8 millones de coronas suecas (aproximadamente R$ 3 millones) será concedido a Thouless y la otra mitad a Haldane y Kosterlitz.

Thouless nació en Inglaterra en 1934 y actúa en la Universidad de Washington (Estados Unidos). Haldane, también inglés, nació en 1951 y es investigador de la Universidad de Princeton (Estados Unidos). Kosterlitz nació en Escocia en 1942 y trabaja en la Universidad Brown (Estados Unidos).

De acuerdo con el comité del Nobel, los científicos laureados realizaron estudios sobre las llamadas «transiciones de fase topológica de la matéria» que «abrieron las puertas para un mundo desconocido donde la materia puede asumir estados extraños».
Las descubiertas avanzaron nuestro conocimiento más allá de los ya famosos – por obvios que son en nuestro cotidiano – estados de la materia. Todo el mundo está familiarizado con sólido, líquido y gaseoso, y como los diferentes materiales pueden ir de un estado a otro por medio de la llamada transición de fase.

En trabajos iniciados en la década de 1970, en el área de física de materia condensada, el trío usó matemática avanzada para redefinir las propiedades posibles de materiales sólidos, demostrando que la superconductividad – la capacidad de los electrones de atravesar la materia sin ninguna resistencia – es posible en superficies extremamente finas.

La palabra-clave para la premiación fue «topología». Concepto matemático que describe propiedades que apenas pueden cambiar en una escala de pasos enteros. Por ejemplo: al describir la forma de una rosquita y un pretzel, podemos decir que la primera tiene un hueco y el segundo tiene tres. Y esa descripción es topológica – no hay como imaginar una forma que tenga dos huecos y medio.

Thouless consiguió explicar un experimento realizado anteriormente con capas eléctricamente conductoras muy finas, en las cuales la conductividad había sido precisamente medida como pasos independientes. Él mostró que esos pasos tienen naturaleza topológica.

Haldane descubrió como conceptos topológicos pueden ser usados para entender propiedades de pequeñas cadenas magnéticas encontradas en algunos materiales.

Gracias a los trabajos de los tres británicos, ahora varias fases topológicas son conocidas, no apenas en capas finas y hilos, pero también en materiales tridimensionales comunes. La investigación puede sonar etérea, pero está en la frontera de la tecnología. Físicos hoy debaten las perspectivas para aislantes, superconductores y metales topológicos. Sus propiedades deben ser útiles para la creación de futuros dispositivos electrónicos y hasta mismo para computadoras cuánticas, que usan las propiedades fundamentales de la materia para procesar informaciones.