Mijail Iosifovich Katsnelson(nacido el 10 de agosto de 1957, Magnitogorsk, URSS) - Físico teórico soviético y ruso, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas (1985), profesor en la Universidad de Radboud (Países Bajos, 2004).

Laureado del Premio Lenin Komsomol (1988), Doctor Honorario de la Universidad de Uppsala (Suecia, 2012), Caballero de la Orden del León de los Países Bajos (2011), Laureado del Premio Spinoza (2013).

Biografía

Nacido el 10 de agosto de 1957 en Magnitogorsk en una familia judía. En 1972 se graduó de la Escuela de Física y Matemáticas No. 53 en Magnitogorsk. En 1977 se graduó de la Universidad Estatal de los Urales.

Trabajó como jefe del laboratorio de teoría cuántica de metales en el Instituto de Física de Metales, Rama Ural de la Academia Rusa de Ciencias, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas (1985), Profesor (1992-2001).

En 2002-2004 fue profesor invitado en la Universidad de Uppsala, desde 2004 vive y trabaja en los Países Bajos.

En 2013, recibió el Premio Spinoza (llamado así por Benedict Spinoza) por desarrollar el concepto y los conceptos básicos sobre los que opera la ciencia del grafeno. En 2014 fue elegido miembro de la Real Academia de Ciencias de los Países Bajos.

Principales resultados en el campo de la teoría de sistemas fuertemente correlacionados, física del magnetismo, grafeno. Participó en el descubrimiento de cuasipartículas quirales en grafeno de una y dos capas, ondas en grafeno, grafeno hidrogenado (grafeno), creación del primer transistor de grafeno. Predijo el "túnel de Klein", que determina las características del transporte de electrones en el grafeno y se confirmó experimentalmente.

Casado, tiene dos hijos. religión ortodoxa.

Premios

• Premio Lenin Komsomol (1988)
• Caballero de la Orden del León de los Países Bajos (2011)
• Premio Spinoza (2013)
• Hamburger Preis de Theoretische Physik (2016)

Bibliografía

• Física cuántica del estado sólido (en coautoría con S. V. Vonsovsky). Moscú: Nauka, 1983
• S. V. Vonsovsky, M. I. Katsnelson. Física Cuántica del Estado Sólido. Berlín: Springer, 1989
• S. P. Shubin (1908-1938). Obras escogidas de física teórica: ensayo de vida, memorias, artículos. Compilado por S. V. Vonsovsky y M. I. Katsnelson. Sverdlovsk: Academia de Ciencias de la URSS, rama Ural, 1991
• Magnetismo de electrones colectivizados (en coautoría con Yu. A. Izyumov, Yu. N. Skryabin). Moscú: Nauka, 1994
• Introducción a la Teoría de la Relatividad (en coautoría con B. Kh. Ishmukhametov). Ekaterimburgo: Ural University Press, 1996
• Mecánica (en coautoría con B. Kh. Ishmukhametov). Ekaterimburgo: Ural University Press, 1999
• Cartas del cielo: 16 capítulos sobre ciencia y fe (junto con V. Yu. Irkhin). Ekaterimburgo: U-Factoria, 2000.
• Alas del Fénix. Introducción a la mitofísica cuántica (junto con V. Yu. Irkhin). Ekaterimburgo: Ural University Press, 2004.
• Dinámica y termodinámica de la red cristalina (en coautoría con A. V. Trefilov). Moscú: Energoatomizdat, 2002
• Introducción a la teoría de partículas elementales y núcleos atómicos (en coautoría con B. Kh. Ishmukhametov). Ekaterimburgo: Ural University Press, 2011
• Katsnelson M. I. Grafeno: carbono en dos dimensiones. - Nueva York: Cambridge University Press, 2012. - 366 p. - ISBN 978-0-521-19540-9.

Artículos de divulgación científica

• Teoría de Ginzburg-Landau // TRV No. 42, 24 de noviembre de 2009
• El problema de Kondo // TrV No. 51, 13 de abril de 2010
• Física de la materia condensada: 10 declaraciones clave // ​​TrV No. 79, 24 de mayo de 2011

Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, miembro de la Real Academia de Ciencias de los Países Bajos, nativo de Magnitogorsk, Mikhail Katsnelson es conocido por muchos gracias al estudio de las propiedades del grafeno. Ganó el prestigioso Premio Spinoza y su libro "Graphene: Carbon in Two Dimensions" es llamado la "Biblia del grafeno" en todo el mundo. El corresponsal de AiF-Chelyabinsk logró hacerle algunas preguntas al científico durante su visita a su tierra natal.

Daria Dubrovskikh, AiF-Chelyabinsk: Mikhail Iosifovich, eres un gran científico y estás investigando el grafeno. Y a él, como sabemos, le otorgaron el Premio Nobel, que lo recibieron sus coautores, y no usted. ¿Por qué?

Mijail Katsnelson: Siempre que alguien recibe un premio Nobel, siempre hay alguien insatisfecho. Esto estropea bastante la moral tanto en la comunidad científica como en la percepción general de la ciencia. Algunos de mis colegas piensan que estaríamos mejor sin el Premio Nobel, pero esta es una actitud filosófica muy general. Hablando específicamente, en este caso, no tengo la menor duda de que el premio se entregó a quienes lo necesitaban, y lo digo no solo porque Andrey Geim y Kostya Novoselov son mis amigos. Estoy sinceramente convencido de esto, todo fue lo más honesto y merecido posible. Verás, en la sociedad hay una gran incomprensión de lo que es un descubrimiento.

- ¿Cómo lo explicarías?

¿Qué significa que se descubrió el grafeno? La palabra se conoce desde hace mucho tiempo. Verás, cuando una persona toma un lápiz y escribe en una hoja de papel, queda un rastro de grafito. A veces hay un millón de capas de átomos de carbono en este rastro, a veces diez, a veces uno. Entonces, cualquiera que haya escrito con un lápiz de grafito al menos una vez en su vida probablemente haya creado algún tipo de grafeno. No se trata de eso. Era importante aislar esto, por así decirlo, una capa, traerle contactos, comenzar a estudiarlo, investigarlo sistemáticamente, comprender sus propiedades, es decir, introducirlo en la ciencia, hacer del grafeno un objeto de investigación científica. No tengo dudas de que el grupo de Manchester, especialmente Andrey y Kostya, realmente hicieron una contribución decisiva a este desarrollo. Bueno, como teórico, ayudé en esto.

Dejaste Magnitogorsk después de terminar la escuela, en 1972. Cuéntanos sobre los recuerdos asociados con tu ciudad natal.

Magnitogorsk, por supuesto, es una ciudad increíblemente importante para mí. Hasta los cuatro años, mis padres, que eran médicos, deambulaban por la margen izquierda de los Urales. Luego nos trasladamos a la margen derecha, vivíamos cerca de la estación. Todavía tengo una buena idea de esos patios y calles. Recuerdo claramente cómo en el verano fui con mis padres a Salt Lake y los autobuses se rompieron en el camino. Fuimos a pie, y alrededor de la estepa, hierba pluma, pequeños tulipanes. Esta es una imagen tan importante para mí. Recuerdo que me gustaba mucho el ajedrez, iba a clases en la Casa de los Pioneros.

- Desde 2011 llevas la Orden del León de los Países Bajos. ¿A qué os obliga el título de caballero?

Bueno, no hay beneficios, si eso es lo que quieres decir (sonríe). Esto es puramente un honorífico. Puede que me esté tomando esto demasiado en serio, pero como tal estoy tratando de ayudar a mejorar las relaciones entre Rusia y Europa, especialmente en el campo de la cooperación científica. A veces hay entrevistas mías en periódicos holandeses, creo que eso también aporta algo positivo.

- ¿En qué trabaja ahora?

Oh, es difícil (risas). En términos soviéticos, soy el jefe de un departamento en la Universidad de Radboud (Nijmegen, Países Bajos - ed.). Ahora estoy involucrado en muchos proyectos relacionados con el grafeno, hago mucho magnetismo.

- ¿Hay algo para el alma?

Tengo 60 años y me alegro de que, pah-pah-pah, no he perdido la capacidad de dominar y estudiar cosas completamente nuevas para mí. Durante los últimos dos años he estado poniendo mi alma en la biología teórica, estoy muy interesado en la analogía entre la biología y la física, el uso de la física estadística para los problemas de la evolución biológica. Esto es lo que hace que mis ojos se iluminen.

"Temas"

"Noticias"

Científico ruso gana el Premio Spinoza

El profesor de física teórica de la Universidad holandesa de Nijmegen Mikhail Katznelson se convirtió en el ganador del premio científico más prestigioso de los Países Bajos, el Premio Spinoza. El trabajo de Katsnelson sobre el estudio del grafeno fue muy apreciado por sus colegas. Quiero tratar de resolver una serie de problemas fundamentales de la física. La financiación para investigaciones de este tipo suele ser imposible de encontrar, pero el Premio Spinoza te da libertad”, dijo el científico a los periodistas.
enlace: http://www.utro.ru/news/2013/06/11/1124522.shtml

El Premio Spinoza de Física lo recibió un nativo de Rusia

“Mikhail Katznelson, profesor de física en el Instituto de Moléculas y Materiales de la Universidad de Nijmegen en los Países Bajos, fue premiado por utilizar las ideas de la física de partículas en el estudio del grafeno. En colaboración con Andrey Geim y Konstantin Novoselov, demostró que el grafeno, asociado con la física del estado sólido, puede describirse mediante una serie de conceptos de física teórica.

El científico mostró cómo se puede describir el comportamiento de las partículas cargadas de grafeno utilizando modelos de la mecánica cuántica relativista. En un artículo escrito en colaboración con Andrey Geim, Katsnelson predijo los efectos del túnel de Klein en el grafeno y el estiramiento de la membrana de grafeno, pronto demostrado en experimentos.
enlace: http://www.ukrinform.ua

Polit.ru: “El físico Mikhail Katsnelson recibió el Premio Spinoza”

Originario de Rusia, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, Profesor de Física Teórica en la Universidad de Radboud, Mikhail Katsnelson se convirtió en el laureado del premio más importante de los Países Bajos: el Premio Spinoza en 2013. Es otorgado anualmente por la Organización Holandesa para la Investigación Científica. “Mikhail es uno de los padres fundadores de la investigación del grafeno.

Su investigación teórica subyace en casi todos los descubrimientos y predicciones sobre las propiedades del grafeno”, dice la anotación al premio. El anuncio de los nombres de los laureados de 2013 se realizó el 10 de junio y la ceremonia de premiación tendrá lugar en el otoño. Así se informa en la página web de esta organización.
enlace: http://www.nanometer.ru/2013/06/11/mihail_kacnelson_332273. html

El científico que abandonó Rusia recibió un premio de 2,5 millones de euros

El científico que salió de Rusia recibió un premio de 2,5 millones de euros. El profesor de física teórica de la Universidad holandesa de Nijmegen, Mikhail Katsnelson, se convirtió en el ganador del premio científico más prestigioso de los Países Bajos, el Premio Spinoza. El trabajo de M. Katsnelson sobre el estudio del grafeno fue muy apreciado por sus colegas.

La Fundación AlphaGalileo, fundadora del Premio Spinoza, señala que las publicaciones de M. Katznelson dedicadas al estudio de las propiedades del grafeno fueron citadas por otros científicos más de 12 mil veces, y su libro "Graphene: Carbon in Two Dimensions" es incluso llamada la "Biblia del grafeno". Más a principios de 2000 M.Katsnelson predijo una serie de propiedades del grafeno, incluido el estiramiento de la membrana de grafeno y el llamado efecto túnel de Klein en el grafeno. Ambos efectos fueron luego observados experimentalmente.
enlace:

https://www.site/2018-01-22/vydayuchiysya_fizik_mihail_kacnelson_stal_laureatom_chelyabinskoy_premii_olega_mityaeva

“Si la ciencia falla, todos moriremos”

El destacado físico Mikhail Katsnelson se convirtió en laureado del Premio Chelyabinsk Oleg Mityaev

mikhail katsnelson

El domingo en el Teatro Dramático de Chelyabinsk. Naum Orlov fue el anfitrión de la XIV ceremonia de entrega de los laureados del premio "Pasado brillante", un evento único que no tiene análogos en otras regiones de Rusia. El premio también es único: cada nominado (y son los nativos de los Urales del Sur que han logrado un éxito sobresaliente) recibe una estatuilla de un centauro de Ernst Neizvestny. Solo dos obras del escultor sirvieron como prototipo para los premios: el Oscar de la televisión nacional - TEFI y ... El pasado brillante de Chelyabinsk. El fundador y principal inspirador del premio es el Artista del Pueblo de Rusia Oleg Mityaev, cuyo "Bend of the Yellow Guitar" se ha convertido en el himno tácito de toda la canción de bardo.

Este año, además de conocidas y queridas figuras culturales, el número de nominados incluía a personas prácticamente desconocidas fuera de su círculo profesional.

- Oleg Grigorievich, dime honestamente: ¿se llevará a cabo el próximo 15º premio?

“No tengo ninguna duda. Tendrá lugar en cualquier clima y en cualquier mano. Perdónanos, Señor, en todo caso, pero me parece que el premio siempre continuará, su destino ya no depende de nosotros. Sería una tontería dejar de otorgar el galardón, teniendo catorce años de experiencia en la celebración de esta festividad y beneficiando a compatriotas. Esta experiencia solo debe expandirse.

- Según tengo entendido, no son solo 14 años de celebración, sino también 14 años de lucha. ¿Cuánto le ayudan las actuales autoridades de la región en comparación con administraciones anteriores?

— Debo decir que la situación en la región está cambiando junto con la situación en el país. Era una época diferente, había patrocinadores, volamos y trajimos a todos los invitados en un avión chárter. Entonces la situación cambió. Las autoridades no se involucraron de inmediato, pero aún así, ahora su ayuda es bastante tangible. Sin embargo, uno no puede prescindir de los patrocinadores y, desafortunadamente, cada vez hay menos.

¿Has pensado en el crowdfunding? Esta palabra de moda denota recaudación de fondos abierta. Organizamos conciertos de jazz así.

— (con interés) Aún no lo he pensado, pero este es un tema. Ya sabes, ahora Puskepalis (Sergey, estrella de la película "Cómo pasé este verano", uno de los nominados para el premio "Pasado brillante" - ed.) dijo que cuando era el director en jefe del Teatro Dramático Magnitogorsk, entonces , dirigiéndose al alcalde de la ciudad, le dijo: “Danos un salario de un jugador del equipo de hockey para el teatro…” ¿Qué equipo hay?

— Metalúrgico.

- ¡"Metalúrgico"! ¡Un salario de un jugador de hockey para todo el teatro, y sería suficiente! Creo que el salario de un jugador de hockey sería suficiente para nosotros también (risas). Porque el trabajo continúa no solo en estos dos días [cuando se entrega el premio]. El trabajo se realiza durante todo el año. La gente está buscando conocidos, familiares, preparando materiales, buscando dinero, entre otras cosas. Este es un trabajo bastante serio para todo nuestro fondo.

En Chelyabinsk, la ceremonia del premio "Pasado Brillante" se llevó a cabo con una casa llena

- Dígame, ¿la composición del cónclave secreto, que decide quién recibe el premio y quién no, cambia de año en año? ¿O es algún tipo de columna vertebral estable?

“Desafortunadamente, estamos perdiendo gente. La mujer maravillosa Tatyana Leonidovna Ishukova (la legendaria meteoróloga de Chelyabinsk - ed.) ya no está con nosotros, era un adorno de la comisión de competencia y una persona famosa en la que se podía confiar. Y entonces, sí... Hubo varias veces algunas propuestas para cabildear a alguien, pero no pasaron.

Verá, no podemos tomar decisiones basadas en la popularidad de esta o aquella persona. Si nos guiáramos por este parámetro, nunca habríamos hecho un físico teórico un laureado.

- Por cierto, sí, esta pregunta da vueltas en la lengua. Está claro por qué el mismo Puskepalis o Pal (protagonista de la película "¡Bitter!" - ed.) fueron nominados, pero ¿cómo entró el físico Katsnelson en esta empresa?

- Desafortunadamente, esta decisión tuvo que ser explicada a la comisión. Porque sin física estamos... en ninguna parte. Sabes, si no entendemos algo, entonces al menos deberíamos saber que no entendemos. La semana pasada teníamos esta frase: "Debes recordar una cosa: tienes esclerosis".

- La ceremonia de premiación se lleva a cabo en el contexto de un ruido informativo bastante sombrío. Los residentes de Chelyabinsk han estado abandonando la ciudad durante los últimos años. Principalmente por problemas ambientales...

En primer lugar, están haciendo lo correcto. Esta es la voz de la razón. Después de todas las emisiones e incluso de la información que tenemos, es imposible quedarse en la ciudad. Otra cosa es que muchos no tengan la oportunidad de irse. ¿Y qué les queda? Solo pueden luchar por la ecología de la ciudad. Entiendo completamente a estas personas y estoy listo para ayudarlos en todas las formas posibles.

— Vienes a Chelyabinsk año tras año, ¿has visto algún cambio esta vez?

- Bueno… (después de pensar) No he visto nada todavía, salvo la temperatura del aire, digamos. Ahora es invierno de verdad. El día antes de actuar en Sochi, ¡es una ciudad tan aburrida en invierno (risas)! Y tenemos nieve. albóndigas Los hombres de Chelyabinsk son tan severos que se atan las botas con refuerzo.

el sitio habló con uno de los nominados más serios e inesperados (en el contexto de estrellas de teatro y cine): físico teórico Mikhail Katsnelson. Nació en Magnitogorsk, vivió brevemente en Chelyabinsk, se graduó en la Universidad Estatal de los Urales en Sverdlovsk y hoy es una de las luminarias de la física teórica europea, desde 2004 vive y trabaja en los Países Bajos. En 2013, recibió el Premio Spinoza (llamado así por Benedict Spinoza) por desarrollar el concepto y los conceptos básicos sobre los que opera la ciencia del grafeno. En 2014 fue elegido miembro de la Real Academia de Ciencias de los Países Bajos.

- Mikhail Iosifovich, dime directamente: ¿cómo explicarle a un ciudadano común de Chelyabinsk lo que haces en general?

- Buena pregunta. Déjame contarte una historia en su lugar. Cuando vivía en Suecia, más allá del Círculo Polar Ártico, en Laponia, en un lugar en la frontera con Noruega, había escuelas dos veces. Esta es una estación de esquí. Sasha Lichtenstein y yo, con quienes no solo trabajamos, sino que también somos amigos desde el primer año, él ahora es profesor en Hamburgo, fuimos a la sauna allí. En ese momento, el campeonato mundial se estaba llevando a cabo allí en algunos tipos especiales de este deporte de esquí, y estos atletas estaban allí. Nos hicieron exactamente la misma pregunta "¿a qué te dedicas?" y no pude responder a esta pregunta, pero Sasha Lichtenstein sí.

Él dijo: "¿Tienes esas estufas eléctricas negras?" - Comer. "¿Existe tal cosa de vidrio?" - Sí. "Cuando enciendes la estufa, hace calor aquí, pero hace frío aquí, ¿verdad?" - Sí. “Pero no se agrieta”. - Sí. “¿Por qué no se quiebra? Porque tiene un coeficiente de expansión térmica cero”. Los atletas dijeron: “Ahh” (risas). Aquí estoy, la persona que explicó por qué este material tiene un coeficiente de expansión térmica cero. A veces, los físicos hacemos algo que realmente entra en la vida cotidiana.

Hago mucho trabajo con grafeno, mucho trabajo con materiales magnéticos, pero aún no tanto como para que lo que he hecho entre en la vida cotidiana, de modo que concierna directamente a cada persona. Nuestro objetivo es lograr una comprensión más profunda de las propiedades de los materiales. Estudio los mecanismos físicos subyacentes que determinan por qué este material es un buen conductor de electricidad, y este es malo, por qué este es transparente, y este es negro, y este es amarillo, por qué este es frágil y este uno es dúctil, y así sucesivamente. Este es el propósito de nuestra profesión. No sé si esto quedará claro para todos los residentes de Chelyabinsk, pero esto es lo que hacemos.

- Creciste y te formaste aquí, en los Urales. Al mismo tiempo, has visto mundo y ahora estás trabajando en el extranjero. Dime, ¿el personaje de Ural es un mito o realmente existe?

- No sé. Los Urales también son muy grandes y la gente aquí es diferente. Crecí en Magnitogorsk y en parte en Chelyabinsk, mis parientes vivían aquí y los visitaba a menudo. Cuando mi madre estaba enferma y era imposible dejarme en Magnitogorsk, incluso estudié aquí en la escuela durante varios meses. Luego estudió en Sverdlovsk. Esto, por supuesto, es algún tipo de situación ... No sé si esto está relacionado con la naturaleza, pero estas son ciudades proletarias duras junto a grandes fábricas, ciudades con una vida callejera activa y no siempre segura. Entonces, desde los quince años vivo fuera de casa, vivía en un hostal, donde también tenía que... (abre el puño) para sobrevivir y disfrutarlo también. Sin duda me moldeó. Para bien o para mal, no lo sé. Me temo que probablemente soy un poco más agresivo como resultado de lo que me gustaría. Me gustaría ser un poco más apacible, relajada, capaz de disfrutar de la vida. Pero esta vida, en general, ha llevado al hecho de que debe estar constantemente recogido, estar constantemente en tensión, estar listo para defenderse a sí mismo y a sus seres queridos. No sé si esto es específico de los Urales. Creo que esto es específico de ciudades de este tipo en todo el mundo. Pero las personas que pasaron por esta escuela de vida en la niñez y la juventud pueden notarlos de inmediato. Y yo soy, hasta cierto punto, yo mismo.

- En una entrevista separas con bastante claridad los conceptos de "mi país" y "el país en el que trabajo".

— ¿Te sientes como si estuvieras en un viaje de negocios en los Países Bajos? ¿O es tu segunda casa?

Verás, me gusta vivir en los Países Bajos. En primer lugar, es mucho más cómodo. Mi esposa Marina y yo solo caminamos por las tardes, y es muy lindo, lo disfrutamos. Venimos a Ekaterimburgo, vamos muy a menudo, salimos a la calle y hay autos, ruido y suciedad, y es difícil respirar ... Por supuesto, en los Países Bajos, es cómodo en la vida cotidiana. Pero si esto se excluye, entonces en los Países Bajos sigo trabajando. La física juega un papel muy importante en mi vida, sin ella sería una persona completamente diferente, y es muy bueno trabajar en este país. En ese sentido, mi vida profesional está conectada con mi universidad, con la comunidad científica holandesa, donde me siento como pez en el agua.

Pero no puedo obligarme a interesarme por la política holandesa, la vida holandesa, su cultura, todavía no estoy muy cerca de todo esto. Leo las noticias de Rusia todo el tiempo y me preocupo, aunque sea una estupidez, porque no puedo influir en nada. Luego escribo poesía, algo más, todo esto está en ruso. Discuto varios temas, principalmente relacionados con la literatura rusa. El idioma ruso, la cultura rusa, la literatura rusa: todo esto es infinitamente importante para mí y, por supuesto, en este sentido, no puedo decir que los Países Bajos sean mi país. Sigue siendo el lugar donde trabajo. Pero debo decir que este sigue siendo un lugar ideal para trabajar (risas). Obtuve condiciones de trabajo ideales y, por supuesto, estoy muy agradecido por eso.

- Soy una persona soviética que se graduó de una escuela soviética, y para mí es paradójico y absurdo que el creacionismo (un concepto teológico que explica el mundo como algo creado por Dios - ed.) pueda ser considerado seriamente en el mundo moderno como un teoría que tiene los mismos derechos que las teorías científicas sobre el origen del Universo, la vida en la Tierra, etc. ¿Crees que la imagen científica del mundo se mantendrá o caerá bajo los golpes de los oscurantistas?

— Desde mi punto de vista, el creacionismo es una estupidez, no estoy de acuerdo, es obvio. Pero este es un caso especial de un problema mucho más general: el problema de la interacción entre la comunidad científica y la sociedad en su conjunto. La gente no entiende lo que estamos haciendo. Es realmente difícil de explicar. Para mi gran pesar, muchos de mis colegas, ya que la ciencia necesita dinero, algún tipo de popularidad, toman el camino fácil, exageran los logros, minimizan las dificultades, a veces intimidan: "un meteorito está volando hacia nosotros, inmediatamente danos dinero para la investigación y Nosotros te diremos qué hacer cuando caiga”. no me gusta nada

Y aquí el asunto no se reduce al oscurantismo en el sentido que pones en tu pregunta. Hay personas extremadamente antirreligiosas que sinceramente reverencian la ciencia, sinceramente creen en ella, pero si les hablas de lo que entienden por el término "ciencia", queda claro que tienen un lío tan terrible en la cabeza que ha nada que ver con eso en absoluto, a la ciencia real.

Este es un gran problema. no se como solucionarlo Yo personalmente trato de involucrarme en la divulgación de diversas formas, escribo algunos artículos y libros, doy conferencias, etc. Pero si la sociedad deja de comprender por completo qué es la ciencia real, cómo funciona y qué es necesario para ella, se alimentará de algún tipo de ilusiones, no solo oscurantistas, sino también antioscurantistas ... Algunos luchadores luchan tanto contra los oscurantistas que uno recuerda el chiste soviético: no lo hará, pero habrá tal lucha por la paz que no quedará piedra sin remover”. Si estas ilusiones se fortalecen, distorsionarán por completo las ideas de la sociedad sobre la ciencia, las personas equivocadas entrarán en la ciencia que deberían ir allí, la ciencia no recibirá los recursos necesarios y, al final, la ciencia morirá.

Y si la ciencia falla, todos moriremos. Porque pocas personas entienden que con la agricultura tradicional, la Tierra no alimentará a siete mil millones de habitantes. Hay miles de millones en la tierra porque usamos drogas. Quizá fue una estupidez empezar esta carrera con bacterias y antibióticos, pero no nos bajaremos de esta aguja. Si no desarrollamos nuevos medicamentos, moriremos. Si renunciamos a todos los logros de la "revolución verde", moriremos de hambre, etc. Verás, este es un tema muy delicado.

Siento que se está ampliando la brecha entre lo que es la ciencia como tal y cómo la percibe la sociedad. Y este no es un problema puramente ruso, es un problema global. Es solo que en Rusia, como de costumbre, algunos problemas se llevan al final y al punto del absurdo.

Recibió un nativo de Rusia Mikhail Katsnelson. El informe indicó que Katznelson recibió el premio por "usar ideas de la física de partículas en el estudio del grafeno". Cuáles eran exactamente estas ideas y cómo se usaron, dijo el propio Mikhail Katsnelson a Lente.ru.

Lenta.ru: Este año recibiste el Premio Spinoza. Lo siguiente del mensaje oficial, para el trabajo sobre el grafeno. Cuéntanos más sobre ellos.

En primer lugar, diré que antes del inicio de toda esta actividad en 2004, estaba muy lejos del grafeno. Más precisamente, me dedicaba al magnetismo, la física de los sistemas fuertemente correlacionados (cualquier tipo de superconductividad). Sin nanotubos, efecto Hall cuántico y otros apartados propios de un especialista en grafeno. Sin embargo, en 2004 estoy aquí en Nijmegen ( En ese momento, Mikhail Katsnelson ya vivía en los Países Bajos, aprox. "Tapes.ru"), se reunió con Andrey Geim y Kostya Novoselov. Kostya era un estudiante de posgrado aquí, solo defendía su tesis, y Andrei estaba presente como codirector del trabajo. Quería hablar con él sobre la disertación de Kostya: era sobre magnetismo, un tema que estaba cerca de mí en ese momento. Andrei me dijo casi de inmediato que ya no tratan este tema y comenzó a hacer algunas preguntas relacionadas con el grafeno, sobre los electrones de Dirac en un campo magnético. De alguna manera, palabra por palabra, me involucré en esta actividad.

Al principio, debo admitir, no me lo tomé muy en serio. Y luego resultó que he estado haciendo esto durante ocho años; ahora la actividad del grafeno representa el 70 por ciento de todo mi trabajo. Tal vez el hecho de que viniera de otra área jugó a mi favor, hizo posible ver muchos temas desde un ángulo ligeramente diferente al que miraban las personas con la formación correcta, por así decirlo. En ese momento, se sabía que los portadores actuales en el grafeno son (terminología) fermiones de Dirac sin masa. De forma sencilla, se asemejan a partículas que son aceleradas a velocidades del orden de la velocidad de la luz. Es decir, estos mismos fermiones se describen mediante ecuaciones similares a las ecuaciones de tales partículas relativistas en aceleradores, con la única diferencia de que el papel de la velocidad de la luz lo juega un valor que es 300 veces menor que esta velocidad. Este es, si se quiere, un modelo del Universo, en el que las constantes del mundo son diferentes, y las leyes de la física, en general, son las mismas.

El Premio Spinoza, que lleva el nombre del filósofo holandés Benedict Spinoza, fue organizado por la Organización Holandesa para la Investigación Científica Básica (NWO) en 1995. Este es el premio científico más importante de los Países Bajos. Se otorga a científicos holandeses líderes en ciencia. No existe una lista clara de campos científicos considerados por la comisión: la decisión sobre el premio se toma por separado para cada científico nominado. Los ganadores reciben una estatua de bronce de Spinoza y también comparten 2,5 millones de euros, que pueden gastar en más investigaciones científicas.

Resultó que tal visión desde el lado de la mecánica cuántica relativista (la teoría de los objetos cuánticos, que también obedecen a la teoría de la relatividad) resultó ser muy fructífera. Aparentemente, nuestro trabajo más famoso sobre la teoría del grafeno es lo que llamamos túneles de Klein (), y, según tengo entendido, se destacó especialmente en el premio.

De eso es de lo que ella está hablando. En la mecánica cuántica existe tal fenómeno: la tunelización. Es muy importante porque determina muchos fenómenos útiles: algunos tipos de descomposición nuclear, radiactividad, efectos en la electrónica de semiconductores. La esencia del fenómeno es la siguiente: las partículas cuánticas, a diferencia de las clásicas, pueden atravesar barreras potenciales con cierta probabilidad. Es decir, si pones una pared, la partícula puede filtrarse a través de ella. Aquí hay una sutileza: se cree que la mecánica cuántica funciona para todo lo pequeño, y la mecánica clásica funciona para todo lo grande, por lo que cuando la barrera se vuelve alta y ancha, la mecánica cuántica debería coincidir con la clásica. Esto significa que no habrá túneles. Pero para las partículas ultrarrelativistas, por todo tipo de razones muy profundas e interesantes, la situación es diferente: atraviesan la barrera, sin importar cuán alta y ancha sea. Esta es una propiedad muy general e interesante, a la que llamamos tunelización de Klein, porque de alguna manera está relacionada con la llamada paradoja de Klein en la mecánica cuántica (ciertamente no explicaré esto ahora). Con el tiempo, resultó que esto es algo muy importante. Tres años más tarde, este efecto fue confirmado experimentalmente. Estaba, por supuesto, muy feliz: esta es la mayor alegría para un teórico: predecir algo correctamente. No es frecuente que tenga éxito.

¿Y quién confirmó?

El primero fue el grupo de Philip Kim en la Universidad de Columbia en Nueva York (por cierto, eran los principales competidores de Andrey y Kostya en materia de grafeno). Ahora bien, esto, probablemente, ya ha sido confirmado en decenas de trabajos. Pero el principal encanto de este trabajo es que explica por qué el grafeno es interesante en principio.

El caso es que en el grafeno, como en los semiconductores, hay huecos y hay electrones. En este caso, el material es fácil de cambiar de una conductividad a otra, por ejemplo, cambiar de conductividad de hueco (cuando los principales portadores de carga son huecos cargados positivamente) a electrónica y viceversa. Para ello, basta, digamos, con aplicar un voltaje eléctrico externo, en inglés llamado gate voltage, a una lámina de grafeno. Al mismo tiempo, en condiciones normales, el grafeno siempre contiene falta de homogeneidad interna, es decir, hay regiones con conductividad electrónica y regiones con conductividad de huecos, tales como grupos de electrones y huecos (). ¿Por qué ocurre esto? Esto se debe, por ejemplo, al hecho de que el grafeno es bidimensional y cualquier sistema bidimensional experimenta fuertes fluctuaciones a cualquier temperatura finita. Entonces, si no hubiera túneles de Klein, que permiten que los electrones pasen a través de las regiones de los agujeros y viceversa, entonces todos los electrones en el grafeno se ubicarían en estas piscinas propias y el grafeno en sí mismo no sería un material conductor.

Otro dato importante: en casi cualquier otro material semiconductor, no se puede pasar de la conducción electrónica a la de huecos continuamente, necesariamente pasará por la región del aislador, cuando el material deja de conducir. En el grafeno, sin embargo, no existe tal región; esto también es una consecuencia de varios tipos de efectos relativistas descritos en mi trabajo sobre la conductividad mínima cuántica del grafeno.

Sea como fuere, todo esto sugiere que la electrónica de grafeno no se puede construir como un análogo de la electrónica de silicio o germanio. En los transistores más simples, al aplicar voltaje a la región central (por ejemplo, electrónica), puede bloquearlo o desbloquearlo. Debido a la tunelización de Klein, nunca se puede encerrar un transistor normal en grafeno. Es decir, el transistor de grafeno debería estar dispuesto de una forma completamente diferente.

Junto con mis amigos de Manchester, participé en algunos de los trabajos fundamentales en esta área: cómo hacer correctamente un transistor de grafeno. Lo mejor que podemos ofrecer es la llamada geometría vertical. Con tal esquema, la corriente no fluye a través de la lámina de grafeno, sino de una lámina a otra ( y ).

Debo decir que todas las otras palabras que dije, la existencia de conductividad cuántica mínima, grupos de huecos y electrones, también están relacionadas con parte de mi trabajo. Es decir, desde mi punto de vista, logré participar significativamente en la formación del lenguaje para este nuevo campo, que, en general, todos están usando ahora. Y me alegro de que la comunidad científica haya encontrado importantes estos trabajos.

¿Cuál es el estado actual de toda esta ciencia? Dices que en los últimos años te has involucrado activamente en esto.

Excelente condición. El grafeno es solo un cuento de hadas por varias razones. Bueno, antes que nada, la gente es buena ( risas).

Y, en segundo lugar, un maravilloso equilibrio entre la teoría y el experimento, una verdadera cooperación en toda regla. Es decir, tan pronto como se predice algún efecto, se comprueba de inmediato. O, digamos, se está llevando a cabo un experimento, e inmediatamente los teóricos asumen la explicación de la información recibida. Podemos decir que toda esta actividad en torno al grafeno es solo física ejemplar. Si, por ejemplo, lo comparamos con otra área de moda actual, donde, en general, muchas personas incluso se están alejando gradualmente del grafeno, con los llamados aisladores topológicos, entonces ese equilibrio, en mi opinión, aún no se ha logrado. logrado. Allí, a grandes rasgos, hay cien (o mil) teóricos por experimentador. La fantasía funciona para todos, pero no hay suficientes experimentos para traer a los teóricos a la Tierra.

Y, sin embargo, el grafeno es un sistema bastante simple, no como los mismos superconductores de alta temperatura. Hay tantas cosas amontonadas allí: sus fórmulas químicas son bastante complejas y la estructura cristalina es compleja: un millón de todo tipo de factores. Por lo tanto, no hay avances especiales, en general. Ahora, ¿cuánto? - Durante 25 años la gente ha estado jugando, pero no se puede decir que entendimos algo importante allí, que resolvimos el problema. Y en el grafeno, como la gente es buena, porque los teóricos interactúan notablemente con los experimentadores, y como el sistema es aún relativamente simple, el avance es colosal. Por el momento, a nivel de la teoría de partícula única del grafeno (el modelo más simple en el que no se considera la interacción de los portadores de carga entre sí), ya se ha hecho casi todo: se ha desarrollado un lenguaje y el principal Se han descubierto efectos. Incluso me aburrí un poco, lo confieso, y pensé en mudarme a otra zona. Pero nuevamente, debido al colosal progreso en la técnica del experimento, la calidad de las muestras ya se ha vuelto tan alta que ha sido posible suprimir todos estos charcos de los que hablé y que evitan que se produzcan efectos sutiles. observado, para acercarse mucho al llamado punto de Dirac, al caso más interesante, y comenzaron a observarse experimentalmente efectos de muchas partículas, efectos que están esencialmente relacionados precisamente con la interacción de los electrones entre sí. Y es como si un nuevo mundo se abriera de nuevo. Es decir, el futuro de la teoría del grafeno radica precisamente en tales efectos de muchas partículas: ahora hay muchas tareas interesantes aquí.

Mencionaste el punto de Dirac. Cuéntanos más sobre ella.

Espero que sus lectores recuerden de la escuela que uno de los puntos de partida de la mecánica cuántica fue la teoría del átomo de Niels Bohr. Una de las principales disposiciones de esta teoría establece que los electrones en un átomo no pueden tener ninguna energía, sino solo algunos niveles discretos de energía. Ahora bien, esto ya se ha probado repetidamente en la práctica; por ejemplo, en sistemas aislados (incluso se les puede llamar "átomos artificiales"), conocidos como puntos cuánticos, el espectro de energía es discreto (es decir, consiste en valores individuales).

Si pasamos a los sólidos, entonces el espectro es más complicado. En los semiconductores convencionales, nos enfrentamos a esta situación: algunas bandas de energía están completamente llenas y otras están completamente vacías. Si tenemos una banda parcialmente llena de estas energías permitidas, es un metal, un conductor. Si algunas bandas están completamente llenas y otras vacías, es un semiconductor o un aislante. El grafeno es bastante único porque en su estado fundamental también tiene una banda completamente llena y una banda completamente vacía, pero no hay espacio entre ellas. Y si observa cómo se ve todo, haga un dibujo de cómo funciona este centro de energía, luego esta tira llena se puede representar como una especie de cono, en el que el mismo cono se encuentra en la parte superior. El lugar más interesante en el espectro de electrones es la parte superior de este cono. Bueno, si, como sabemos en física de semiconductores, física de metales, tratamos de construir algún tipo de modelo, nosotros, los físicos, decimos hamiltoniano, que describa tal situación, entonces será muy similar al hamiltoniano de Dirac de la cuántica relativista. mecánica.

Este punto se llama el punto de Dirac. Si el grafeno no está dopado (es decir, no metemos ni electrones ni agujeros en el grafeno), entonces en este punto está la física más interesante.

En este punto aparecen efectos electrónicos muy interesantes. Una de las bases de nuestra comprensión de los sólidos y del estado condensado en general (sólidos y líquidos) es la teoría de los líquidos de Fermi desarrollada por el gran físico soviético Lev Landau. En términos generales, esta teoría dice que la adición de la teoría de interacción electrónica de un electrón a las ecuaciones no conduce a ningún efecto cualitativo nuevo, es decir, no es muy importante: algunos parámetros del modelo simplemente cambian. Digamos, en lugar de un valor de la masa, el momento magnético, debe considerar otros, y eso es todo. Es por eso que el modelo con electrones que no interactúan suele dar una buena aproximación.

Entonces, aparentemente, el grafeno cerca del punto de Dirac es una excepción, es decir, la teoría del líquido de Landau Fermi no funciona allí. Y esto, en general, se conoció durante mucho tiempo como una construcción teórica, propuesta mucho antes del descubrimiento del grafeno por mi amigo y coautor Paco Ginea y otros teóricos en España. Todo esto ha sido recientemente confirmado experimentalmente. Y ahora, me parece, los principales esfuerzos de los teóricos que trabajan en el campo del grafeno deberían centrarse en comprender este estado no líquido de Fermi, en comprender qué tipo de efectos de interacción interelectrónica se pueden esperar. Esta es un área muy nueva, fresca, extremadamente atractiva para trabajar.

¿Cuál es la matemática allí? ¿Hay algo interesante no solo para los físicos?

La teoría de un electrón es la ecuación de Dirac, desde un punto de vista formal, ecuaciones diferenciales parciales lineales. Es matemática hermosa. Incluso los matemáticos admiten esto: allí, recientemente nuestros muchachos (de nuestro grupo) regresaron de San Petersburgo de una gran conferencia sobre matemáticas Días sobre difracción - 2013. Por ejemplo, para construir una teoría matemática seria, y no solo puramente cualitativa, de la tunelización de Klein, debe usar matemáticas muy hermosas y elegantes: la llamada aproximación semiclásica, pero mucho más sutil que en el caso de cuántica ordinaria mecánica. Solo para tener en cuenta este túnel de Klein.

Y si estamos hablando de efectos de muchas partículas en el grafeno, entonces nos estamos moviendo a un nivel completamente diferente, donde ya es necesario usar métodos complejos de partículas cuánticas y teoría de campos, por ejemplo, los mismos métodos que la gente de la teoría de partículas elementales para averiguar, decir por qué no hay quarks libres. Y, nuevamente, estoy involucrado en algunos de estos trabajos, estoy colaborando con un grupo teórico en ITEP en Moscú, donde estamos tratando de aplicar estos métodos de la teoría de partículas elementales al estudio de los efectos de muchas partículas en el grafeno. Es decir, existen, en general, matemáticas para todos los gustos, que van desde la física matemática clásica del siglo XIX, el estudio de las ecuaciones diferenciales parciales, y terminando con las modernas matemáticas sofisticadas y los métodos numéricos que se utilizan en la llamada física fundamental. . En general, ya en nuestros primeros trabajos con Andrei y Kostya había una conexión con las matemáticas modernas, la misma geometría y topología. Pues claro, no solo de hoy, sino de la que fue hace 50 años. El teorema de Atiyah-Singer, por ejemplo. Y esto ya no está mal: en la física del estado sólido, por ejemplo, las matemáticas de hace 150 años suelen ser suficientes.

Algunas preguntas aparte. Es bien sabido que usted es un creyente, un cristiano ortodoxo. ¿Esto no interfiere con su comunicación con colegas extranjeros? Dicen que hay muchos ateos entre los físicos modernos.

Puedo decir que no me crea absolutamente ningún problema para comunicarme con mis colegas, al menos en Occidente. Creo que todo el mundo lo sabe, y realmente no lo escondo. Incluso diría que la actitud típica es tal, benevolentemente desinteresada. La mayoría, creo, es solo un tambor, porque un científico debe ser juzgado por su trabajo científico. Si puedes hablarme de ciencia interesante, ellos me hablarán de ciencia interesante. Estos son temas de un tipo que generalmente no son particularmente habituales para salir en público. Los discutes con amigos cercanos y así sucesivamente. Tengo amigos cercanos que son físicos, y ellos mismos pueden tener otros puntos de vista, pero en cualquier caso respetan y entienden completamente mis puntos de vista religiosos. Cuando estuve en Rusia, junto con mi coautora, colega Valya Irkhin, publiqué dos libros sobre ciencia y religión: "Cartas del cielo: 16 capítulos sobre ciencia y fe" y "Alas del fénix". Introducción a la mitofísica cuántica" ( ambos libros están en lib.ru - y - aprox. "Tapes.ru").

Es solo que la gente generalmente no piensa realmente en esta dirección, pero al mismo tiempo, por ejemplo, puedo decir con gran orgullo que Kostya Novoselov, cuando aún no era un premio Nobel, pero todavía era un hombre muy joven, me dijo que leyó "Wings of the Phoenix" y que ella le causó una fuerte impresión. Por supuesto, no quiero golpearme el pecho y decir que fui yo, yo, lo ayudé a convertirse en un premio Nobel, pero en cualquier caso, leer mis libros pseudocientíficos claramente no lo perjudicó. Así que hay una actitud tranquila aquí.

En cuanto a cómo lo combino personalmente, me parece que lo más importante que hay que entender aquí es que no se deben mezclar niveles. No solo somos físicos, somos, después de todo, seres humanos, tenemos diferentes problemas, tenemos diferentes tipos de experiencia, tanto la experiencia de la vida cotidiana como algún tipo de experiencia interior espiritual, lo que a veces se llama experiencia mística. y la experiencia de nuestro trabajo científico, nos comunicamos con mujeres, nos comunicamos con amigos, nos comunicamos con niños, es decir, vivimos de una manera multifacética, y no creo que, digamos, mis puntos de vista religiosos de alguna manera afecten directamente mi conocimiento científico. trabajo o viceversa, o cuáles son mis actividades literarias. Es solo que un hombre es multifacético, como dijo Fyodor Mikhailovich Dostoevsky, "un hombre ancho", bueno, y todo encaja con calma. Para ser honesto, no tengo ningún problema en particular con esto.

¿Cómo te sientes acerca de la apertura del Departamento de Teología en MEPhI?

En principio, si recuerdas el chiste sobre Vovochka: me gustarían tus problemas, Maria Ivanovna, por lo que mi actitud es casi la misma. Por lo que leí sobre esta historia, realmente no se hizo muy bien, no porque se trate de fe u otra cosa, sino simplemente, como dicen, yo mismo no lo entendí, solo leí en Internet que el allí las autoridades tergiversaron lo que se hizo en contra de la voluntad del pueblo, que no tomaron en cuenta la opinión y demás. Es decir, la tiranía es mala. Si en este caso hubo tiranía, entonces esto es malo. Y si, como dicen, esto se hizo por acuerdo (tal vez este no sea el caso de MEPhI), entonces, pues, bueno, hay un departamento, que lo haga el que quiera, lo haga, el que no quiera, no lo hace No veo absolutamente ningún problema con esto. Tenemos una facultad de teología, tenemos, por cierto, una universidad católica en general. ¿Así que lo que? Bueno, católico.

¿Tiene el nombre de un santo?

Santo Radbod, sí. Tenemos un monumento a Santo Tomás de Aquino frente al edificio administrativo principal. No me molesta de ninguna manera. Entiendo que soy creyente, qué quitarme, pero creo que la mayoría de mis compañeros son ateos y esto tampoco les molesta mucho. Todo esta bien. Está bien. Entiendo perfectamente que en Rusia este es un tema terriblemente doloroso, simplemente porque está extremadamente politizado, en primer lugar. En segundo lugar, aparentemente, algunos de la generación anterior todavía tienen recuerdos del lavado de cerebro forzado por parte del marxismo-leninismo en la era soviética, sobre esto puedo contar muchas cosas: después de todo, me obligaron a graduarme de la universidad del marxismo. Leninismo, Departamento de Filosofía. Tengo un diploma, todo este tiempo perdido, todavía tiene hipo.

Pero, por otra parte, el resultado en mi caso fue directamente opuesto al deseado, no sólo no me hice marxista-leninista, me hice idealista, creyente, antimarxista tajante, es decir, en el lugar de aquellos que están tratando de plantar algún tipo de propaganda religiosa, ortodoxa, sí, incluso atea, lo que sea, lo pensaría. Si esto se hace para ganarse el favor de las autoridades y poner una marca en algún lugar para usted, entonces, ¿de qué se trata? Bueno, bestialidad y bestialidad.

Si alguien piensa sinceramente que de esta manera la gente puede moverse en alguna dirección deseable, daré un maravilloso contraejemplo. Me lavaron el cerebro con este marxismo-leninismo, me lavaron en el oscurantismo, en el idealismo, en el sacerdocio, como lo expresó allí Vladimir Ilich. Creo que tal celo en plantar la ortodoxia conducirá exactamente a los mismos resultados, simplemente producirán no solo ateos, sino ateos militantes; yo, como persona ortodoxa, me entristece pensar en esta perspectiva. Desde estos dos puntos de vista, que en general cualquier propaganda siempre logra objetivos directamente opuestos a los declarados, y que la tiranía no es buena y se debe pedir la opinión de la gente, tengo una actitud negativa hacia esta historia. Si simplemente hablamos de la coexistencia del departamento de teología y el departamento de física nuclear y cualquier otro dentro de la misma institución educativa, entonces llevo nueve años trabajando en una institución así, estoy completamente feliz y no veo absolutamente ningún problema en este.