2016年诺贝扮好尔物理学奖授予三位在美国高校从事研究工作的科学家戴维·索利斯,邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨,以表彰他们在物质的拓扑相变和拓扑相方面的理论发现。
拓扑相变和拓扑相物质是什么?
一、拓扑相物质的理解:
如果一根绳子上打了个结,我们想解开这个结,却发现绳子是首尾相连的,那么去除绳结的唯一办法,就是把雹桐绳子割断。物理学家用其来比喻拓扑性质之坚固,这种结构就如同“获得保护”,不可以被轻易破坏。
拓扑学其实是从数学的角度看物理,它本是数学的一个分支,主要研究的是几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的性质。
二、拓扑相变的理解源缺坦:
物质从一种相转变为另一种相的过程。通常认为,物质分为固相、液相、气相。而相变就是我们常见的固体的冰融化成液体的水,液体的水又可以变成水蒸气等等。
以上的理解都只是人们熟知的常规世界。获得诺贝尔物理学奖主要是研究平面中的物理现象,在分布非常稀少的物质中,可以包含了数百万个原子,每个原子的行为都能用量子物理学来解释,而很多原子结合的时候又会显示出完全不同的特性。
对于物质的新相变,未来有望应用于激动人心的的超导材料和电子学领域,甚至是未来的量子计算机中。
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