您的位置：获诺奖的“拓扑”：开启研究奇异物质大门
新浪科技讯 北京时间10月4日消息，2016年度诺贝尔物理学奖刚刚揭晓！获奖者为戴维·索利斯（David Thouless）、邓肯·霍尔丹（Duncan Haldane）和迈克尔·科斯特利茨（Michael Kosterlitz）。
今年的诺贝尔物理学奖奖金，800万瑞典克朗(约合93.2万美元),50%授予美国华盛顿大学的David J.Thouless，另外50%共同授予美国普林斯顿大学的F.Duncan M.Haldan以及布朗大学的J.Michael Kosterlitz。以奖励他们“在拓扑相变以及拓扑材料方面的理论发现”。
二维世界中的奇异现象
今年的物理学奖获奖人开启了通往奇异物质状态研究的未知世界的大门，他们的成果促成了物质科学理论方面的突破并带来了新型材料研发方面的崭新视野。
戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨借助先进的数学方法来解释在不同寻常的物质相（或状态）中出现的奇异现象，如如超导体，超流体或是超薄磁膜等。科斯特立茨和索利斯对二维世界中的一些现象开展了研究，简单来说就是在平面上，或者极薄的薄层内部的现象。相比之下，现实世界是一个三维世界，拥有长宽高三个维度。霍尔丹还对极细的现状材料进行研究，这些物质可以被视作是一维的。
二维世界内发生的物理现象与我们所熟悉的三维世界内的物理现象存在很大不同。即便非常稀薄的物质内都会含有数以百万计的原子，即便每个原子的行为都能够用量子力学原理进行解释，但当大量原子聚集在一起时，它们却会表现出完全不同的奇异性质。在二维平面上，类似的原子聚集后产生的反常行为不断被观察到，时至今日，专门对这类现象开展研究的凝聚态物理学已经成为物理学中的一个重要领域。今年的三位获奖人将数学中的拓扑概念应用于相关研究，并取得了突破性的发现。拓扑是一种数学的概念，描述的是以整数变化的属性。运用这一工具，今年的获奖人得到了意想不到的结果，开启了研究的崭新大门，并直接导致物理学多个领域内引入了一些全新且至关重要的概念。
在低温状态下，你能“看见”量子力学
从本质上说，所有物质都受到量子物理学的制约。气体、液体和固体都是我们常见的物质相，在这些相中，量子效应常常被随机的原子运动所淹没。但在极端低温调价下（指的是非常接近绝对零度-273摄氏度的条件下），物质会呈现一种非常奇异的相并表现出不同寻常的行为。通常只能在微观尺度上发挥作用的量子力学，在这样的低温条件下竟然突然变得“可见”了。
物质状态。最常见的状态是气体、液体和固体。但是，在极高或极低温度下，物质可能出现一些特殊状态。