【诺贝尔2016】以数学原理研究物质状态 英三学者夺物理奖

撰文: 陈奕谦 许懿安
出版:更新:

诺贝尔委员会公布,2016年度物理学奖由英国学者索利斯、霍尔丹及科斯特利茨夺得。三人以数学原理来研究物质的相变过程,成就备受肯定。

诺贝尔委员会以索利斯、霍尔丹及科斯特利茨的画像,来公布三人获奖。(诺贝尔委员会)
在固态、液态和气态以外,其实还有其他状态。(诺贝尔委员会)

不少人在小学阶段,都曾经学过物质有三种状态,分别是固态、液态和气态,分别的例子是冰、水和水蒸气。以专业名词来说,这些状态称之为“相”(phase),状态改变的过程就是“相变”(phase transition)。在相变之后,物质的属性可以改变,例如原来导电的铁也变得不导电。

不过其实在物理学来说,物质的状态不只这三种,在极端高温或低温的时候,其实还有其他状态,称之为奇异状态(exotic states)。

英国的物理学家索利斯(David Thouless)、霍尔丹(Duncan Haldane)及科斯特利茨(Michael Kosterlitz),就是研究奇异物质闻名。

他们更重要的贡献,在于应用了数学上的拓朴原理来研究物质相变,令人类的物理研究进入一个更深认识的阶段。

拓朴学原本是数学概念,主要研究空间连续变化之时,维持不变的性质。

三名获奖物理学家,以拓朴学原理解释相变。(诺贝尔委员会)

诺贝尔委员会赞扬三人在“物质拓朴相变与拓朴相位的理论发现”。索利斯获得800万瑞典克朗(港币723万)奖金中的一半,另外两名得奖者会平分另外一半。

 2016年诺贝尔奖公布日子(本港时间)