K. Alex Müller
Főnév
K. Alex Müller (tsz. K. Alex Müllers)
- (informatika) Karl Alexander Müller (ismertebb nevén: K. Alex Müller) svájci fizikus volt, aki a nagy hőmérsékletű szupravezetés felfedezéséért 1987-ben fizikai Nobel-díjat kapott. Felfedezése nem csupán a szupravezetés tudományának egyik legnagyobb áttörése volt, hanem elindította a kondenzált anyagok fizikájának új korszakát is.
Korai élete és tanulmányai
K. Alex Müller 1927. április 20-án született a svájci Bázelben. Már gyermekkorában élénken érdeklődött a természet és a fizikai jelenségek iránt. Kiváló tanulóként került be a Zürichi Műszaki Egyetemre (ETH Zürich), ahol fizikai tanulmányait végezte.
1952-ben szerzett diplomát, majd a doktorátusát 1958-ban védte meg szilárdtestfizikából, különösen a perovszkitek – bizonyos kristályszerkezetű vegyületek – dielektromos tulajdonságait vizsgálva.
Tudományos karrierjének kezdete
A doktori után Müller a svájci ipari óriásnál, az IBM Research – Zürich Laboratóriumban kezdett dolgozni, amely világszinten vezető intézménye volt a szilárdtestfizikának és félvezetőkutatásnak. Ott kezdett el foglalkozni az oxid anyagok és azok elektromos és mágneses tulajdonságainak vizsgálatával.
Tudományos érdeklődése középpontjában a ferroelektromos anyagok, a kristályszerkezetek, valamint a kerámiák fizikája állt. Ezek a korábban „unalmasnak” tartott szigetelő anyagok váratlanul izgalmas viselkedést mutattak alacsony hőmérsékleten és különleges szerkezeti állapotokban.
A szupravezetés problémája
A szupravezetés azt jelenti, hogy egyes anyagok bizonyos alacsony hőmérsékleten elveszítik elektromos ellenállásukat, azaz áramot képesek vezetni veszteség nélkül. A jelenséget már 1911-ben felfedezték, de hosszú ideig csak rendkívül alacsony, néhány kelvines hőmérsékleten tudtak ilyen állapotot elérni.
A cél mindig az volt, hogy megtalálják a magasabb hőmérsékleten is szupravezető anyagokat – ez megkönnyítené a technikai alkalmazásokat (pl. mágneses lebegtetés, MRI, energiaátvitel). Az 1980-as évekig a szupravezetés rekordhőmérséklete alig haladta meg a 23 K-t.
A nagy áttörés: rézoxid-kerámiák (1986)
1983-ban Müller egy fiatal kollégát kapott kutatótársnak: Georg Bednorz-ot, aki a Max Planck Intézetből érkezett. Közösen kezdték el vizsgálni a rézoxid-tartalmú kerámiákat, amelyek különleges kristályszerkezettel és elektrontranszport-tulajdonságokkal rendelkeztek.
1986-ban, hosszas kísérletezések után, Müller és Bednorz felfedezte, hogy egy bizonyos lantán-bárium-réz-oxid (La-Ba-Cu-O) összetételű vegyületben a szupravezető állapot 35 K körül következik be – ez addig példátlanul magas volt.
A világ fizikusai szinte azonnal megismételték és megerősítették az eredményt, sőt: újabb rézoxid-kerámiák (pl. YBCO – ittrium-bárium-réz-oxid) segítségével 90 K fölé is sikerült emelni a szupravezetés hőmérsékletét.
Ez azt jelentette, hogy az új szupravezetők folyékony nitrogénnel is lehűthetők (ami sokkal olcsóbb, mint a folyékony hélium) – ez technikai áttörés volt.
Nobel-díj (1987)
A felfedezés jelentősége miatt Müller és Bednorz már 1987-ben, alig egy évvel a publikáció után megkapták a fizikai Nobel-díjat:
„A nagy hőmérsékleten szupravezető kerámiák felfedezéséért.”
Ez az egyik leggyorsabban odaítélt Nobel-díj volt a tudomány történetében. A Nobel-bizottság kiemelte, hogy az új anyagok felfedezése „új kutatási irányt nyitott a kondenzált anyagok fizikájában”.
Tudományos stílusa és filozófiája
Müller nem az elméleti spekuláció, hanem a kísérleti fizika híve volt. Szerinte a megérzés, a figyelem az anyagok „viselkedésére”, és a nyitottság a váratlan eredményekre legalább annyira fontosak, mint a jól megalapozott elméletek.
Ő maga „kereső” típusú kutatónak tartotta magát, aki inkább megérzi az új lehetőségeket, mintsem előre kiszámítja őket. Sosem elégedett meg egy-egy eredménnyel – mindig az érdekelte, mi állhat a háttérben, és hogyan lehetne továbbfejleszteni a felfedezést.
Elismerések és díjak
A Nobel-díj mellett Müller számos más kitüntetésben részesült, köztük:
- Marcel Benoist-díj (Svájc legismertebb tudományos díja),
- Wolf-díj (Bednorz-cal közösen),
- Meissner-díj,
- több tiszteletbeli doktori cím világszerte (pl. ETH Zürich, Lausanne, Kína).
Későbbi évei és öröksége
A Nobel-díj után Müller továbbra is aktívan kutatott, tanított, és részt vett különböző tudományos konferenciákon. Az 1990-es és 2000-es években több elméleti munkát is publikált, amelyek a szupravezetés kvantummechanikai alapjait és nem-konvencionális formáit próbálták értelmezni.
Élete végéig hű maradt a Zürichi IBM-laborhoz, de szoros kapcsolatban maradt az ETH-val és más európai kutatóhelyekkel.
Müller 2023. január 9-én hunyt el, 95 éves korában. Halálát a nemzetközi tudományos közösség mély gyásszal fogadta.
Jelentősége és hatása
Müller és Bednorz felfedezése:
- elindította a nagy hőmérsékletű szupravezetők forradalmát,
- új irányt adott a kondenzált anyagok fizikájának,
- reményt adott a technikai alkalmazások fejlődésére (pl. veszteségmentes energiaátvitel, mágneses levitáció, nagy teljesítményű mágnesek),
- inspirálta a kvantumfizika új modelljeit (nem-BCS elméletek),
- fiatal kutatók ezreit vonzotta be a szupravezetés és anyagtudomány területére.
Záró gondolat
K. Alex Müller neve örökre összefonódik a szupravezetés történetének egyik legnagyobb mérföldkövével. Nemcsak tudósként, hanem újítóként és ösztönzőként is példakép: valaki, aki merte elhinni, hogy a lehetetlen nem örök.
Ahogy egyszer fogalmazott:
„Az igazi felfedezéshez nemcsak tudás, hanem bátorság is kell – hogy elhiggyük, amit látunk.”
Munkássága ma is alapja az új generációs kvantumanyagok, topologikus szupravezetők és kvantumtechnológiák kutatásának.
- K. Alex Müller - Szótár.net (en-hu)
- K. Alex Müller - Sztaki (en-hu)
- K. Alex Müller - Merriam–Webster
- K. Alex Müller - Cambridge
- K. Alex Müller - WordNet
- K. Alex Müller - Яндекс (en-ru)
- K. Alex Müller - Google (en-hu)
- K. Alex Müller - Wikidata
- K. Alex Müller - Wikipédia (angol)