诺贝尔2016物理学桂冠 探崭新奇异物质世界

2016诺贝尔物理奖由三位英国出生的科学家戴维·索利斯(左)、邓肯·霍尔丹(中)和迈克尔·科斯特利茨(右)获得。 (JONATHAN NACKSTRAND/AFP/Getty Images)
【大纪元2016年10月05日讯】2016年10月4日揭晓的诺贝尔物理学奖,颁给发现奇异物质的奥秘、利用先进数学方法研究物质的不寻常状态的三位学者:索利斯(David J. Thouless)、霍尔丹(Duncan M. Haldane)和科斯特利兹(J. Michael Kosterlitz)。这三位桂冠得主都是英国出生、目前定居美国的学者。
据中央社报导,瑞典皇家科学院表示,“今年的桂冠得主打开了未知世界的大门,在此世界中,物质能处于奇特状态。他们利用先进数学方法研究物质的不寻常状态,诸如超导体、超流体和薄磁膜等。”
“拜他们的开创性研究之赐,如今正在探索物质的崭新和奇异状态。许多人期待未来能应用在材料科学和电子学上。”
三位桂冠得主使用物理学的拓朴学概念(拓朴:topology,或意译为位相几何学),是他们研究创新发现的决定性因素。拓朴学是数学的一个分支,属于几何学。他们利用拓朴学当工具,让专家叹服。
1970年代初,科斯特利兹(J. Michael Kosterlitz)和索利斯(David J. Thouless)推翻当时的理论,也就是超导电性或超流动性不可能在薄层发生。他们证明低温下会出现超导电性并解释其机制–相变,相变会让超导电性在较高温度下消失。
1980年代,索利斯能够解释以非常薄电传导膜进行的先前实验。在差不多同一段时间,霍尔丹(Duncan M. Haldane)发现拓朴概念可以用来解释在部分物质中发现的磁性。
哈尔丹教授目前在美国普林斯顿大学物理系任教,他说,非常意外也非常感恩获奖。哈尔丹1951年在伦敦出生,他说“如今有许多重要的新发现是根基于我们当年的研究”。
索利斯1934年在苏格兰贝尔斯登(Bearsden)出生,目前是华盛顿大学的荣誉教授。索利斯在原子、电子及核子系统的理论有重大贡献,他的研究包括超导现象,核物质性质,及原子核内集体运作等。他将获得50%的奖金。
科斯特利兹1942年出生于苏格兰亚伯丁(Aberdeen),目前在布朗大学任教。他与霍尔丹将平分50%的奖金。
伦敦奈米技术研究中心物理学教授布瑞姆威尔(Steve Bramwell)指出,霍尔丹、杜列斯及利斯特利兹三人获得诺贝尔奖是实至名归。
他说,在我们生活周遭的物质行为十分复杂,这几位物理学家找出简单的原则,让我们得以了解物质的世界并预测新的现象,由于一般的物质可能包含数兆个原子在其中,是极为艰钜的挑战。
责任编辑:古容