Tony Skyrme – britanski jedrski fizik in izumitelj skyrmionov
Tony Hilton Royle Skyrme (/skɜːrm/; 5. december 1922, Lewisham - 25. junij 1987) je bil britanski znanstvenik, ki je raziskoval atom.
Rodil se je v Lewishamu, predmestju Londona. Njegov oče je bil bančni uslužbenec. Najprej je obiskoval šolo v Lewishamu, vendar je bil tako dober pri matematiki, da je dobil brezplačno mesto na slovitem kolidžu Eton, internatu, kamor so svoje sinove pošiljali le premožni.
Tam je bil dober tudi v matematiki in je pri tem predmetu dobival nagrade. Dobil je mesto na univerzi Cambridge in bil tudi tokrat boljši od svojih sošolcev, saj je prejel najboljšo diplomo, diplomo prvega razreda.
Ko je leta 1943 zapustil Cambridge, je bila druga svetovna vojna na vrhuncu in vlada mu je naročila, naj se pod vodstvom drugega znanstvenika Rudolfa Peierlsa ukvarja z atomsko energijo, da bi pomagal zmagati v vojni.
Ko je Amerika začela na skrivaj izdelovati atomsko bombo, sta ta dva moška in še nekaj drugih Britancev odšla v Ameriko, da bi jim pomagala doseči njihov cilj. Tony Skyrme je opravil pomembno delo pri izdelavi dveh atomskih bomb, ki sta končali vojno.
Nato je v Veliki Britaniji preučeval atome. Izumil je način razumevanja delovanja atomov, tako da je izumil stvar v velikosti atoma, imenovano skyrmion, ki ni atom, vendar pomaga razumeti delovanje atomov. Za razumevanje atomov ga uporabljamo še danes.
Življenje in izobraževanje
Tony Skyrme se je rodil v skromni družini v Lewishamu. Že zgodaj se je izkazoval za nadarjenega v matematiki, kar mu je prineslo mesto na Etonu in kasneje študij na Cambridgeu, kjer je končal s študijem z najvišjo oceno (diploma prvega razreda). Njegova zgodnja izobrazba in matematične sposobnosti so oblikovale njegov kasnejši pristop k teoretični fiziki.
Delo med vojno
V času druge svetovne vojne je bil Skyrme povabljen k delu na problemih, povezanih z atomsko energijo, pod vodstvom Rudolfa Peierlsa. Deloval je v okviru britanskih prizadevanj in sodeloval tudi z ameriškimi ekipami, ki so razvijale jedrsko orožje. Njegovo delo v tem obdobju je bilo tehnično in teoretično; kot pri mnogih znanstvenikih tistega časa je bil tudi njegov prispevek del širšega, skupinskega napora.
Skyrmion in znanstveno delo
Skyrme je najbolj znan po uvedbi koncepta, ki je znan kot skyrmion. V teoretični fiziki je skyrmion topološki soliton — stabilna, delcem podobna rešitev nelinearne poljske teorije, ki ima kvantizirano topološko število. Skyrme je predlagal model, v katerem se nukleoni (protoni in nevtroni) lahko opisujejo kot topološke konfiguracije polja, ne kot osnovne točkovne delce. Ta ideja je prinesla nov pogled na razumevanje strukture jedra in na povezavo med kvantno poljsko teorijo in opaznimi delci.
Njegova ključna dela so bila objavljena v zgodnjih 1960-ih (med njimi znan članek o nelinearni poljski teoriji), kjer je vpeljal dodatne termine (t. i. Skyrmejev termin), ki omogočijo obstoj in stabilnost teh solitonskih rešitev.
Pomen in vpliv
- Jedrska in delčna fizika: Skyrmejev model je pomemben teoretični pripomoček za razumevanje nekaterih lastnosti hadronov in jedrskih struktur. Koncept topološkega naboja je dal drugačen pogled na to, kako se lahko kompleksne, vezane strukture pojavijo iz osnovnih polj.
- Kondenzirana snov in tehnologija: V zadnjih desetletjih so ideje skyrmionov našle pot tudi v fiziko kondenzirane snovi — predvsem pri magnetnih skyrmionih v tankih slojih materialov. Ti majhni, stabilni magnetski vrtinci so zanimivi zaradi možne uporabe v novejši tehnologiji za shranjevanje podatkov in spintroniko.
- Matematika in topologija: Skyrmejev pristop je okrepil povezavo med fiziko in topologijo, saj je stabilnost skyrmionov povezana s topološkimi invarianti, kar je spodbudilo nadaljnje matematične raziskave.
Osebno in zapuščina
Skyrme je umrl 25. junija 1987. Čeprav v času svojega življenja ni postal široko znana javna oseba, je njegova znanstvena zapuščina z leti pridobila vse večji pomen. Koncept skyrmiona se je razširil iz teoretične jedrske fizike v številna druga področja fizike in tehnologije, kjer se še vedno razvija kot pomembna ideja.
Njegovo delo ostaja pomembno za raziskovalce v teoretični fiziki, kondenzirani snovi in aplikativnih tehnologijah; skyrmioni so danes predmet aktivnih raziskav in experimentov po svetu.
