您的位置：获得2016年物理学诺奖的“拓扑相变”是什么？
来源：果壳网 发布时间：2016-10-05 13:30:27
但拓扑学在物理学中的作用还不止于此。
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物理世界有一种神秘的现象叫做“量子霍尔效应”：当把一个薄层导体放进两块半导体之间，冷却到极低温度，再加上一个磁场的时候，它的电导率突然不能连续改变了，只能一步步地改变，先是变成两倍，然后三倍、四倍、五倍这样下去。——这很不合常理，因为日常物质的变化都是连续的。
在日常生活中，物质的变化曲线应该是连续的，像滑梯一样。但某些状态下，电导率的变化却成了台阶，只能一步一级的往上迈了。为什么呢？图片来自：www.patent-cn.com
1983年，索利斯意识到，这个现象也需要用拓扑学解释。
量子霍尔效应里，相对自由运动的电子会形成一种被称为“拓扑量子流体”的东西；它表现出来的特征，就能够被拓扑学所描述。电导率需要用到所有这些电子的整体性质，这正是拓扑学的领域；而就像一个长方形里的洞只能是整数个，它的电导率也只能以整数倍变化。