三名科学家分享2016年诺贝尔物理学奖

瑞典皇家科学院10月4日宣布,将2016年诺贝尔物理学奖授予戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨这三名科学家,以表彰他们在物质的拓扑相变和拓扑相方面的理论发现。

这三名科学家均在英国出生,目前分别在美国的华盛顿大学、普林斯顿大学、布朗大学从事研究工作。

瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松当地时间11时45分(北京时间17时45分)在皇家科学院会议厅公布了获奖者名单及主要成就。

拓扑学是数学的一个分支,它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。据诺贝尔奖评选委员会介绍,三名获奖者将拓扑概念应用于物理研究,这是他们取得成就的关键。

上世纪70年代,索利斯和科斯特利茨用拓扑理论推翻了当时超导性和超流体不能在薄层中存在的理论,并证明了超导性可在低温状态存在,解释了其在温度升高时消失的机制与相变。相变指的就是物质从一种相转变为另一种相的过程,而物质分固相、液相、气相这三种。

到了80年代,索利斯又对之前的一项实验做出解释,即超薄导电层的导电率可以实现整数级精确度量,证明了这些整数本身的自然属性都是拓扑状态。几乎同一时期,霍尔丹发现可以利用拓扑概念来解释一些材料中存在的小磁铁链的特性。

瑞典皇家科学院在新闻公报中说,今年的获奖研究成果开启了一个未知世界的领域,获奖者利用高等数学方法研究物质的不寻常阶段或状态,如超导体、超流体和薄磁膜。得益于他们开创性的研究,科学家们现在可以探索物质的新相变,未来有望应用于材料科学和电子学领域。

霍尔丹得知获奖后非常激动,在现场电话连线中表示,评委会把他们的研究成果总结得很精辟,这对目前拓扑相领域的研究产生了很大影响,也为寻找更多新材料提供了更多可能性,很多相关科研工作正在继续进行中。

今年诺贝尔物理学奖奖金共800万瑞典克朗(约合93.33万美元),索利斯将获得其中一半,霍尔丹与科斯特利茨将共享另一半。

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责任编辑:陈龙
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