Nobelprijzen: natuurkunde en geneeskunde

In de gewone wereld zijn er gassen, vloeistoffen en vaste voorwerpen. Maar in de kwantumwereld kan materie nog veel meer toestanden aannemen, lieten de winnaars van de Nobelprijs voor de natuurkunde zien.

De winnaars zijn drie Britten, maar allen zijn ze verbonden aan Amerikaanse universiteiten. De oudste is de 82-jarige David J. Thouless, die de Nobelprijs voor de helft op zijn naam krijgt. De andere helft is voor Duncan Haldane (65 jaar) en John Michael Kosterlitz (74 jaar).

Wat betreft fases van materie heb je in het geval van water heb je bijvoorbeeld ijs, water en waterdamp. Maar onder lage temperaturen en in sterke magneetvelden ontstaan er tussentoestanden met wonderlijke eigenschappen. Er kan bijvoorbeeld supergeleiding ontstaan: elektronen schieten dan ongehinderd door de materie heen, zonder enige weerstand. De winnaars lieten onder meer zien dat zulke supergeleiding ook in heel dunne materie voor kan komen.

Eigenschappen

Het was zoeken naar theoretische verklaringen en modellen om hiermee verder te komen. De winnaars kwamen ermee op de proppen en gebruikten daarvoor een interessante tak van de wiskunde: de topologie.

In die wiskunde draait het allemaal om de eigenschappen van ruimtelijke voorwerpen die hetzelfde blijven als je ze uitrekt of oppropt. Denk aan een elastiekje dat je kunt uitrekken en vervormen, maar in wezen hetzelfde elastiekje blijft. Met die wonderlijke tak van de wiskunde konden de natuurkundigen fenomenen in de kwantumwereld beschrijven en die hielpen het inzicht in deze vreemde ‘materie’ vooruit.

De hoop is dat de opmerkelijke eigenschappen die tevoorschijn komen de deur kunnen openen naar toekomstige technologieën, zoals de kwantumcomputer.

Nobelprijs voor de geneeskunde

De Nobelprijs voor de geneeskunde gaat dit jaar naar de Japanse onderzoeker Yoshinori Ohsumi. Die ontdekte hoe lichaamscellen hun overbodige eiwitten recyclen.

Wat doe je met overbodige eiwitten in een lichaamscel? Het is zonde om ze weg te gooien. Cellen doen er een zakje omheen (een membraan) en zorgen dan dat ze de inhoud opnieuw kunnen gebruiken. Autofagie heet dat, oftewel ‘zichzelf eten’.

Bakkersgist

In de jaren zestig werd ontdekt dat cellen dit deden, maar het duurde nog dertig jaar voor de Japanner Yoshinori Ohsumi de genetische principes achter deze autofagie ontrafelde. Dat deed hij volgens het Nobelprijscomité met een reeks briljante experimenten met bakkersgist.

Als er iets misgaat met autofagie, lukt het de cellen niet meer om hun troep op te ruimen. Dat kan tot allerlei ziektes leiden, zoals Parkinson, diabetes, kanker of neurologische aandoeningen.

De 71-jarige Ohsumi werkt aan het Tokyo Institute of Technology, al is hij officieel al met emeritaat.

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.