2021諾貝爾物理學獎獲得者是誰？拓撲相變是什么意思？
- 更新時間：2016-10-07
-
生活百科
以下是為您推薦的《2021諾貝爾物理學獎獲得者是誰？拓撲相變是什么意思？》，希望能對您的工作、學習、生活有幫助，歡迎閱讀參考！
2016諾貝爾物理學獎授予三位科學家：戴維·索利斯（David Thouless），鄧肯·霍爾丹（ Duncan Haldane），和邁克爾·科斯特利茨（Michael Kosterlitz）以表彰他們在理論上發現了物質的拓撲相變和拓撲相。
戴維·索利斯（David J. Thouless），1934年出生于蘇格蘭，康奈爾大學博士畢業，華盛頓大學教授，理論凝聚態物理學家。因KT相變而著稱。
邁克爾•科斯特利茨1942年生于阿伯丁郡，牛津大學博士，茨布朗大學物理學教授。
鄧肯·霍爾丹（Duncan Haldane），普林斯頓大學Eugene Higgins Professor of Physics，理論物理學家，英國皇家學會會員，在凝聚態物理理論做出基礎性貢獻，包括分數量子霍爾效應。
索利斯和科斯特利茨兩位科學家是在上世紀70年代最早從事拓撲相變研究，在經典系統中發現所謂的拓撲相變。而霍爾丹是在電子物理材料系統中研究拓撲超導的。
拓撲是什么意思？
拓撲相變是一種特殊的相變，這種相變無法用朗道對稱性破缺理論解釋。拓撲數可以用來表征拓撲相變。自量子霍爾效應發現以來，許多拓撲相被理論預測和實驗驗證，然而在實驗上直接測量拓撲數仍然是一項挑戰。
拓撲學(topology)是研究幾何圖形或空間在連續改變形狀后還能保持不變的一些性質的學科。它只考慮物體間的位置關系而不考慮它們的形狀和大小。
拓撲英文名是Topology，直譯是地志學，最早指研究地形、地貌相類似的有關學科。幾何拓撲學是十九世紀形成的一門數學分支，它屬于幾何學的范疇。有關拓撲學的一些內容早在十八世紀就出現了。那時候發現一些孤立的問題，后來在拓撲學的形成中占著重要的地位。
拓撲學第一個問題是歐拉在1736年解決的哥尼斯堡的七橋問題。18世紀初普魯士的哥尼斯堡，有一條河穿過，河上有兩個小島，有七座橋把兩個島與河岸聯系起來（如上圖）。有個人提出一個問題：一個步行者怎樣才能不重復、不遺漏地一次走完七座橋，最后回到出發點。后來大數學家歐拉把它轉化成一個幾何問題（如下圖）——一筆畫問題。他不僅解決了此問題，且給出了連通圖可以一筆畫的充要條件是：奇點的數目不是0 個就是2 個（連到一點的數目如是奇數條，就稱為奇點，如果是偶數條就稱為偶點，要想一筆畫成，必須中間點均是偶點，也就是有來路必有另一條去路，奇點只可能在兩端，因此任何圖能一筆畫成，奇點要么沒有要么在兩端）