НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ ПО ФИЗИКЕ 2009
В ЗЕРКАЛЕ РОССИЙСКОЙ ПРЕССЫ

Ю.Медведев. Темные лошадки вышли на свет // "Российская газета", 07.10.2009

А.Тимошенко. Наградили отцов быстрого Интернета // "Газета", 07.10.2009

Д.Жураковская, И.Петрушов. Наградили за интернет и фотоаппарат // "Труд", 07.10.2009

Ф.Серебрянский. Светопредставление // "Время новостей", 07.10.2009

В.Покровский. Приз глазу и паутине // "Независимая газета", 07.10.2009

Е.Люльчак. Нобелевка по физике раскололась надвое // "РБК daily", 07.10.2009

С.Лесков. Нобелевскую премию по физике получили герои матрицы // "Известия", 07.10.2009

С.Кузина. Ученых наградили за изобретение цифровых фотоаппаратов // "Комсомольская правда", 07.10.2009

Ю.Медведев. Темные лошадки вышли на свет

"Российская газета", 07.10.2009

Лауреатами Нобелевской премии по физике 2009 года стали китайский и американские ученые

Премии удостоились китаец Чарльз Као за "новаторские достижения в области оптоволоконной связи" и американцы Джордж Смит и Уиллард Бойл "за изобретение полупроводникового прибора с зарядовой связью". Сегодня результатами работы этих ученых пользуется почти каждый человек.

Создание оптико-волоконной связи, где информация передается с помощью светового луча, стало настоящей революцией в науке и технике. Одним из тех, кто стоял у истоков, был работавший в 60-е годы в британской фирме Чарльз Као, который исследовал, как затухает сигнал в оптоволокне. Као предложил метод производства сверхчистого оптического волокна. Это положило начало его массовому производству.

– Скорость передачи информации стала в 10 тысяч раз больше, чем в радиосвязи, причем без искажений, – сказал академик РАН Евгений Дианов. – Сегодня в мире в оптико-волоконную связь вкладываются огромные деньги. Ведь уже доказано: для роста ВВП в два раза надо в четыре раза увеличить потоки информации. В мире производится свыше 100 миллионов километров волоконных световодов в год, только под водой проложено более 600 тысяч километров волоконных кабелей, которые связывают все континенты. А на суше их общая длина превышает миллиард километров. Ожидается, что к 2025 году эта цифра удвоится. Без оптико-волоконной связи был бы невозможен современный Интернет.

Другие новоиспеченные лауреаты Уиллард Бойл и Джордж Смит в 1969 году изобрели устройство, преобразующее изображение в цифровую форму, или ПЗС – матрицу. Она быстро завоевала мир, стала новым приемником света вместо фотопластинок, фотопленок, фотобумаги, телекамер, являясь одним из главных элементов фотоаппаратов, видеокамер и даже мобильных телефонов.

Сумма премии в этом году составляет 975 тысяч евро, половину из которых получит 76-летний Чарльз Као, а другую поделят Бойл (ему 85 лет) и 79-летний Смит.

Интересно, что нынешние лауреаты не входили в число наиболее вероятных кандидатов и считались в нобелевской гонке "темными лошадками". Фаворитами считались ученые, которые открыли ряд квантовых феноменов, а также авторы квантового компьютера с ионной ловушкой. Вычислительная машина, построенная на принципах квантового компьютера, должна действовать намного эффективнее нынешних машин. Но Нобелевский комитет решил иначе. Квантовый компьютер – дело будущего, а цифровая связь стала реальностью.

Среди российских ученых больше всего "нобелей" получили физики – шесть раз. В 1958 году – Павел Черенков, Игорь Тамм и Илья Франк "за открытие и интерпретацию эффекта Черенкова". Через четыре года лауреатом стал Лев Ландау – "за пионерские теории в области физики конденсированного состояния". Еще через два года награждены Николай Басов и Александр Прохоров за создание лазера. В 1978 году Петр Капица получил награду "За основополагающие изобретения и открытия в области физики низких температур". В 2000 году лауреатом стал Жорес Алферов "за разработку полупроводниковых гетероструктур". И, наконец, последняя на данный момент российская Нобелевская премия досталась в 2003 году Алексею Абрикосову и Виталию Гинзбургу "за вклад в теорию сверхпроводимости".

А.Тимошенко. Наградили отцов быстрого Интернета

"Газета", 07.10.2009

Объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике

Нобелевская премия по физике вручена трем ученым, открытия которых совершили переворот в современных технологиях. Чарльз Као показал, что при помощи оптоволокна можно передавать информацию на большие расстояния, а работа Вилларда Бойля и Джорджа Смита позволила создать светочувствительные матрицы, используемые в фотоаппаратах и видеокамерах. Работа Као, американского физика и выходца из Китая, позволила установить, что большие потери света в оптоволокне обусловлены исключительно дефектами стекла и что их можно снизить за счет совершенствования технологий.

Эта, казалось бы, чисто техническая работа (легшая в основу его диссертации в 1965 году) позволила создать длинные, в тысячи километров, линии связи, в том числе и проходящие под океанами.

Весь интернет, по сути, основан именно на оптоволоконных линиях: несколько кабелей легко покрывают потребности целых государств.

Другая работа, за которую Виллард Бойль и Джордж Смит получили оставшуюся половину Нобелевской премии, тоже носит технический характер. На результат их исследования смотрел, наверное, каждый – в 1969 году ученые разработали светочувствительную полупроводниковую ячейку, позволяющую собирать большие матрицы для фотоаппаратов и видеокамер. Сейчас такие приборы стоят всюду – от сотовых телефонов до космических аппаратов. Компактные и недорогие матрицы позволяют вести видеоблоги, а "старшие братья" цифровых камер передают на Землю изображения поверхности Титана или удаленных на миллиарды световых лет галактик.

ИНТРИГА

Примечательно то, что вплоть до момента опубликования результатов на сайте Нобелевского комитета ряд экспертов (например, научный обозреватель издания Dagens Nyheter Карин Бойс, правильно назвавшая до этого победителей в номинации "Медицина и физиология") называли в роли фаворитов вовсе не Као, Бойля и Смита. Предполагалось, что высшая научная награда будет вручена за фундаментальную, а не технологическую работу: потенциальными номинантами называли Алана Аспе, Сержа Ароша и Якира Ааронова – исследователей, внесших свой вклад в развитие квантовой механики.

Необходимо, кстати, заметить, что создание оптоволоконных линий связи и цифровой фототехники без квантовой механики тоже было бы невозможно. То, как ведут себя полупроводники на атомном уровне, описывается именно уравнениями квантовой физики, и без этих уравнений нельзя создать ни полупроводниковый лазер, ни быстродействующие переключатели для управления световыми импульсами. И о квантовой механике стоит рассказать подробнее, а заодно и упомянуть тех, кого пророчили в Нобелевские лауреаты до оглашения официального списка.

КЛАССИЧЕСКОЕ И КВАНТОВОЕ

В привычном нам мире свойства объектов всем хорошо известны. Жидкости переливаются, твердые тела держат форму или деформируются под нагрузкой, магниты притягивают попавшие под них предметы, соединенные вместе провода позволяют подключить лампочку, и вплоть до XIX века именно эти явления и изучала наука.

Но на рубеже XIX и XX веков стала активно развиваться теория, позволяющая описать самые обычные явления на более глубоком уровне – уровне отдельных молекул. Например, воздух перестал быть сплошным газом и стал множеством летающих и сталкивающихся между собой молекул, что, с одной стороны, можно представить, а с другой – вызывает сразу множество вопросов о том, как эти молекулы устроены. Аналогия с металлическими шариками уже не годится, потому что упругость и жесткость тоже описываются через взаимодействие молекул. И ладно бы проблема сводилась только к описанию взаимодействия молекул!

Физики столкнулись еще с одной задачей, в которой требовалось объяснить, как нагретые тела излучают тепло и почему с ростом температуры начинают светиться. И дальше: почему светится Солнце? Почему в ходе химических реакций выделяется энергия? Что такое рентгеновские лучи и почему для их получения требуется высокое электрическое напряжение? Что такое полупроводник? Как он взаимодействует со светом? Как атомы вещества поглощают и рассеивают свет и другое излучение? Заметьте, эти вопросы уже напрямую относятся к тому, за что трое ученых получили сумму в 10 млн шведских крон.

Суть квантовой механики в том, что в ней вместо привычных частиц рассматривается особого вида волна, которую ученые называют "волновой функцией". В этом квантовая механика отличается от всех прочих разделов физики. Это не классическая механика с ее твердыми телами. Не гидродинамика с потоками жидкостей или газов. Не электромагнетизм с электрическими и магнитными полями. Квантовая механика -есть совершенно особый раздел физики со своим математическим аппаратом, и проводить аналогии с чем-то еще здесь бесполезно. Все, что происходит с частицей, описывается как взаимодействие этой волны с другими волнами.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС

Открытия, сделанные Као, Бойлом и Смитом, повлияли не только на повседневную жизнь, хотя еще лет 20 назад возможность заснять на свой телефон видеоролик и выложить его в интернет казалась фантастикой. Появление оптоволоконных линий связи повлияло и на ход научного прогресса: по ним физики всего мира смогли получать доступ к огромным массивам данных из других лабораторий. Большой адронный коллайдер, работающие над расшифровкой генома вируса гриппа H1N1/09 лаборатории, занятые созданием новых генно-инженерных сортов растений институты и конструкторские бюро – быстро передать гигабайты данных было бы без оптоволокна невозможно.

Каждое новое открытие позволяет не просто увеличить накопленный человечеством запас знаний, но и ускорить работу над другими направлениями. Этот эффект приводит к тому, что научно-технический прогресс идет с ускорением, и это ускорение опять-таки можно ощутить на себе: производительность компьютеров, например, удваивается каждые два года. Новые компьютеры позволяют быстрее проектировать процессоры для компьютеров следующего поколения, быстрее вести обработку результатов экспериментов и быстрее получать технологии, которые позволяют создать еще более быстрые компьютеры и еще более надежные линии связи.

Что будет дальше при таком раскладе – вопрос очень интересный. Ряд специалистов, среди которых Рэймонд Курцвейл, американский футуролог, считают, что развитие квантовой механики и биотехнологий позволит буквально в ближайшие десятилетия совершить радикальный прорыв и обрести бессмертие с попутной перестройкой человеческого тела. Прогноз, безусловно, очень смелый: но в любом случае нас, так или иначе, будут ждать весьма существенные изменения. И Нобелевская премия – есть попытка зафиксировать те открытия, которые действительно способствовали наступлению будущего.

Д.Жураковская, И.Петрушов. Наградили за интернет и фотоаппарат

"Труд", 07.10.2009

На продолжающейся в Швеции Нобелевской неделе вчера объявили имена лауреатов премии по физике. Ими стали британский ученый китайского происхождения Чарльз Као и американцы Виллард Бойл и Джордж Смит. Изобретение первого позволило создать сверхскоростной интернет и кабельное ТВ, а двух других – сделали возможным создание цифровых фотоаппаратов.

10 млн. шведских крон (1,42 млн. долларов) поделят на троих. Чарльз Као получит ровно половину, а американцы Бойл и Смит – по одной четвертой части награды.

Изобретениями нынешних нобелевских лауреатов пользуется большинство ныне живущих людей. Открытие светочувствительных полупроводниковых схем (ПЗС), премию за которые получили ученые из США, позволило создать цифровые фотоаппараты и видеокамеры. Изобретение американцев лежит в основе CCD-матриц – устройств, которые переводят свет в цифровое изображение (впоследствии его можно сохранить в компьютере или на флеш-памяти). Таким образом, ПЗС выполняют роль электронной фотопленки.

Над своим изобретением Бойл и Смит начали работать еще в 1969 году. Тогда ученые задались целью создать видеотелефоны. Впоследствии устройством американцев заинтересовались специалисты Sony, которые начали использовать его в своих видеокамерах. Сейчас ПЗС применяют все крупнейшие производители фото– и видеоаппаратуры.

Ученый из Великобритании получил свою премию за развитие оптоволоконной связи. С ее помощью на большие расстояния можно передавать информацию с огромной скоростью.

В наши дни большинство компьютеров выходят в интернет как раз через оптоволоконные кабели. Изобретение Као используется в авиационных приборах. Изображение в кабельном телевидении передается также с помощью оптоволокна.

Официальная церемония вручения премий по традиции пройдет в Стокгольме 10 декабря, в день кончины основателя премии Альфреда Нобеля. Накануне были объявлены первые лауреаты премии по медицине и физиологии. Сегодня назовут лауреатов по химии, в четверг – по литературе, в пятницу – премии мира, в понедельник – победителей в области экономики.

Ф.Серебрянский. Светопредставление

"Время новостей", 07.10.2009

Нобелевской премией по физике отмечены прикладные исследования

В Стокгольме вчера объявили физиков, которых Шведская королевская академия признала достойными Нобелевской премии-2009. Лауреатом, которому достанется половина премии, составляющей 10 млн шведских крон (975 тыс. евро), стал работавший в Великобритании этнический китаец Чарльз Као, вторую половину поделят между собой американцы Уиллард Бойл и Джордж Смит. Пожалуй, впервые за многие годы пресс-службе Нобелевского комитета не составило труда популярно объяснить, за какие именно изыскания все трое лауреатов были удостоены самой престижной награды. Плодами работ Чарльза Као, экспериментировавшего с передачей изображения по оптико-волоконным линиям, пользуются телекоммуникационные компании, а светочувствительные полупроводниковые схемы, которые впервые были предложены Бойлом и Смитом, используются в десятках миллионов цифровых фотоаппаратов и видеокамер. Труды этих трех людей действительно изменили нашу жизнь, заявил в ходе церемонии оглашения лауреатов председатель комитета по физике Шведской академии Джозеф Нордгрен.

Впрочем, более 40 лет назад, когда лауреаты, ныне пребывающие на пенсии, еще были в расцвете сил и занимались своими трудами по светопередаче, о прикладном характере их исследований не могло быть и речи. Это сегодня, в эпоху информационного общества и всепроникающего Интернета, невозможно себе представить нашу планету без оптико-волоконных линий связи, а Чарльзу Као пришлось начинать с передачи данных на расстояние 20 метров. Но рассчитанный им в 1966-м метод позволил передавать световые сигналы без искажений на расстояние свыше 100 километров, что стало настоящим прорывом в волоконной оптике, отмечается в заявлении Нобелевского комитета.

В то же время работавшие в знаменитых лабораториях Белла в Нью-Джерси Уиллард Бойл и Джордж Смит в 1969-м смогли на практике реализовать утверждение Альберта Эйнштейна о возможности преобразования света в электрические сигналы. Созданные ими прообразы нынешних CCD-матриц стали первыми приборами, на которых удалось передать и сохранить в закодированном виде цветовое изображение. В Нобелевском комитете подчеркивают, что сегодня эта технология используется как в быту, так и в крошечных медицинских приборах или, напротив, в огромных телескопах астрономических лабораторий.

В.Покровский. Приз глазу и паутине

"Независимая газета", 07.10.2009

Нобелевская премия по физике досталась оптикам

В этом году Нобелевская премия по физике присуждена трем ученым, благодаря которым появилась волоконная оптика. Половину приза – 5 млн. шведских крон – досталась Чарльзу Као (1933 г.р.), китайцу по рождению, работавшему на момент открытия в Великобритании, "за основополагающие достижения, касающиеся прохождения света по волокнам для оптической коммуникации". Остальную – "за изобретение полупроводниковой оптической сети – датчика CCD – получат американцы Уиллард Бойл (1924 г.р.) и Джордж Смит (1930 г.р.).

Чтобы понять цену вопроса, достаточно вспомнить, что общая длина всех оптоволоконных линий на нашей планете превышает миллиард километров и каждый час она прирастает на тысячи километров.

В 1966 году Чарльз Као сделал открытие, которое позволило резко снизить потери при прохождении света по волокну. Открытие, грубо говоря, сводилось к тому, что надо светопроводящую среду избавить от всех вкраплений, всех лишних ионов, поглощающих свет. Если в начале 60-х свет мог идти по волокну только на 20 метров, то в 1970-м, всего через четыре года после открытия, было создано волокно из сверхчистого стекла, способное перегнать фотоны на 100 км! Если бы не Чао, мы бы имели сегодня в лучшем лишь жалкое подобие Интернета, а в худшем – не имели бы Интернета вообще.

Вторая половина Нобелевской премии по физике тоже имеет отношение к оптике и тоже самое революционное. В 1969 году, то есть практически одновременно с открытием Као, работая в Bell Laboratories (Мюррей Хилл, США), было создано устройство под названием CCD (charge-coupled device – прибор с зарядовой связью), иначе говоря, цифровой датчик, преобразующий световые сигналы в электрические. Фактически CCD представляет собой электронный глаз любой цифровой камеры.

Это изобретение перевернуло с ног на голову и, судя по всему, продолжает переворачивать всю фотографическую технику. По всему миру стремительно исчезает нужда в фото– и кинопленке, а цифровое фото и видео сегодня доступно каждому.

Е.Люльчак. Нобелевка по физике раскололась надвое

"РБК daily", 07.10.2009

Ее решили присудить ученым из Китая и США

В Стокгольме объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике. Награда в 10 млн шведских крон была присуждена сразу двум проектам. Премии удостоились китайский ученый Чарльз Као, работающий в университетах Великобритании и Гонконга, а также исследователи из США Уиллард Бойл и Джордж Смит.

50% премиального фонда получил Чарльз Као, который еще в 1966 году сделал открытие, которое обусловило прорыв в волоконной оптике. Он вычислил, как можно пропустить свет на большое расстояние через оптические стеклянные волокна. Таким образом, посредством волокна самого чистого стекла стало возможно передавать световые сигналы более чем на 100 км по сравнению с 20 м для волокон, доступных в 1960-х.

Энтузиазм Чарльза Као вдохновил других исследователей на развитие потенциала волоконной оптики. Первое ультрачистое волокно было успешно изготовлено только четыре года спустя, в 1970 году, однако, по сути, отцом оптоволоконной связи был именно Чарльз Као. Сегодня оптические волокна составляют основу современной коммуникации. Эти волокна сделали возможной глобальную широкополосную коммуникацию, такую как Интернет. Текст, музыка, изображения и видео могут быть переданы в любую точку земного шара за долю секунды. По оптоволоконным каналам сегодня проходит почти весь поток виртуальной информации.

Вторую половину Нобелевской премии поровну разделили между собой два американца, отмеченные за создание оптических полупроводниковых схем, которые легли в основу создания CCD-матриц цифровых фотоаппаратов. В 1969 году Уиллард Бойл и Джордж Смит изобрели первую действующую технологию отображения на основе цифрового датчика – CCD (устройство с зарядовой связью). Технология CCD, которую теоретизировал Альберт Эйнштейн и за которую в 1921 году он был награжден Нобелевской премией, использует фотоэлектрический эффект.

Этот эффект заключается в возможности преобразования света в электрические сигналы. Проблема проектирования датчика изображения состояла в том, чтобы отобразить все сигналы в большом количестве точек изображения в одно и то же время. Благодаря же CCD, "электронному глазу" цифровой камеры, свет захватывается с помощью электричества, что значительно облегчает обработку и распределение этих изображений. Технология CCD используется и во многих медицинских аппаратах, например в томографии, и приборах, применяемых в микрохирургии.

CCD обеспечила новые возможности визуализировать ранее невидимый мир, что дало ученым возможность получать подводные и орбитальные изображения. По мнению Нобелевского комитета, оба отмеченных достижения внесли одинаково большой вклад в развитие сетевых сообществ.

С.Лесков. Нобелевскую премию по физике получили герои матрицы

"Известия", 07.10.2009

Хотя Альфред Нобель завещал вручать свою премию молодым и деятельным ученым, уже давно вошло в обыкновение присуждать высшую научную награду в мире глубоким пенсионерам, хотя само по себе это не ставит под сомнение их достижения. На сей раз премию получили американцы Уиллард Бойл (85 лет) и Джордж Смит (79 лет), а также 75-летний Чарльз Као, который имеет гражданство США и Британии, но долго работал в Гонконге.

К Нобелевской премии по физике в нашей стране относятся с большим почтением, потому что именно в этой области у нас рекордный урожай – 10 лауреатов, хотя все отмеченные работы выполнены в 1950-х годах. Но и потом у нас были достижения, только их не уважили, как случилось недавно с премией за открытие реликтового излучения Вселенной. В любом случае реальность такова, что сегодня на высшую научную награду могут рассчитывать только наши физики, пусть с весьма скромными шансами.

Чарльз Као – отец оптоволоконной связи, основы которой он разработал еще в 1966 году. Впервые стало возможным передавать сигнал без искажения на 100 км в сравнении с десятками метров, что было тогда пределом. С начала 1980-х годов оптоволокно заняло лидирующее положение в системах коммуникации и сейчас позволяет передавать до 10 Гигабит информации в секунду. Без оптоволоконной связи невозможен ни интернет, ни телевидение. Оптоволокно профессора Као опутало планету, как удав Каа опутывал тело своей жертвы.

Профессора Бойл и Смит работали в знаменитых лабораториях Белла, где нобелевских лауреатов как серых кошек ночью. Нынешние лауреаты уже 25 – 30 лет на заслуженном отдыхе. Пока творили, изобрели светочувствительные полупроводниковые схемы ПЗС-матрицы, на которых основана работа современных фотокамер и всех оптических приборов. Говоря простым языком, это способ преобразования изображения в цифру, что позволило создать для камеры чувствительный "электронный глаз". Открытие Бойла и Смита продолжает работы великого Эйнштейна по фотоэлектрическому эффекту, отмеченные в 1921 году Нобелевской премией. Без ПЗС-матрицы были бы невозможны не только фотоснимки для глянцевых журналов, но также медицинские и космические исследования, хотя неизвестно, что было бы большей утратой для современного общества.

С.Кузина. Ученых наградили за изобретение цифровых фотоаппаратов

"Комсомольская правда", 07.10.2009

Нобелевская премия по физике вручена за разработки в области оптики.

Американские ученые Чарльз Као, Уильярд Бойл и Джордж Смит стали по праву лауреатами Нобелевской премии в области физики за 2009 год. Чарльз Као разработал способ передачи большого объема данных по волоконно-оптическим линиям. А Уильярд Бойл и Джордж Смит изобрели оптические полупроводниковые схемы. То есть, по сути, специалисты создали ПЗС-матрицы, которые и легли в основу современных цифровых фотоаппаратов и видеокамер.

Кстати, по данным NPD Group, с 2004 года, когда появились первые цифровые новинки, и до сегодняшнего дня в мире было продано около 30 млн. цифровых фотоаппаратов и столько же видеокамер. А к концу 2010 года объем продаж возрастет в обоих направлениях вдвое и составит более 140 миллионов штук.