(斯德哥尔摩5日讯)今年的诺贝尔物理学奖由3名英国籍旅美学者获得,他们运用数学中的拓扑学,了解非一般物质状态,为研发有特别性质的新物料以至量子电脑,打开大门。

瑞典王家科学院周二宣布由索利斯、霍尔丹和科斯特利茨分享今年的诺贝尔物理学奖,以表彰他们在理论上发现了物质的拓扑相变(topological phases transition)和拓扑相(topological phases)。
 
评审团表示:“今年的得主打开了未知世界的大门,在这个世界里,物质可以不寻常的状态存在。他们以先进的数学方法,研究不寻常状态的物质,如超导体、超流体和磁性薄膜。”

物质有气态、液态和固态,这是一般人的认识,但除了这三态,在物理学世界,物质还有很多千奇百怪的状态。

在超低温下的量子凝聚态下,物质亦会出现其他特异状态,如能令电流毫无阻力流通的超导体,以及能让漩涡转动永不减慢停下来的超流体。但科学家一直以为,超导体和超流体不会在很薄的物质出现。

物质超低温会变异

科斯特利茨与索利斯在1970年代挑战这想法,他们以拓扑学论证了超低温平面物质在某个临界温度下,也可变超导体或超流体,当中涉及一种新的物质相变,在临界温度下那些物质中两个漩涡,是会一直维持既定距离;但在超过临界温度相变后,两个漩涡会突然分道扬镳。

这种相变称为拓扑相变,后人亦以两人的姓氏头一个字母,称为“KT相变”。

拓扑学俗称为“橡胶几何学”,因为是研究物件如橡胶那样压扁拉长,当中很关键的是该物体有没有穿洞。没穿洞的物体是不能搓成有洞的甜甜圈;相反,甜甜圈可搓成手柄形成一个洞的咖啡杯。物体突变的性质可对应相变,作出数学分析。

在1980年代,索利斯进一步论证平薄物料的导电值,是一级一级地增加或减少,同样对应了拓扑学物件有一个洞、两个洞、3个洞等不同势态。

霍尔丹亦利用拓扑学概念,了解一些物料中微形磁性链物质的性质。这些新发现物质形态称为拓扑相。

评审团指3人打开大门后,物理学家认识了物质更多的拓扑相,并用来研发崭新的拓扑物料,期望用于新一代电子零件和超导体,以至制造量子电脑。

热门新闻

阅读全文
死者母亲(青衣者)在瞻仰死者遗容时,当场崩溃痛哭。右2为苏南。

【芙中生坠楼案】为母者情绪崩溃痛哭

阅读全文
死者山吉哥拉益获亲朋好友送最后一程。左起为姐姐苏南及母亲。

【芙中生坠楼案】死者在小学曾考全校第一名 同学送别个个泪洒现场

阅读全文

17岁学生工地兼职打工酿意外 遭建筑材料击中头部当场身亡

阅读全文

被爆罹癌后首露面 徐若瑄曝儿子得知后反应

阅读全文

吉打稻田惊现龙卷风

阅读全文

【东方医聊】“猝死”其实离我们很近

阅读全文

诺贝尔奖来得太迟 物理学奖得主脑退化

国际

(华盛顿5日讯)美国华盛顿大学82岁荣休教授索利斯,成为今届诺贝尔物理学奖3位得主之一,但他患了认知障碍症,可能完全不知...

阅读全文

垃圾“穿”在身上 美国男盼唤起民众环保意识

国际

(纽约5日讯)美国环保斗士葛林斐德(Rob Greenfield)带著自己制造的垃圾在纽约街头游荡两周,期盼唤起美国对解...

阅读全文

【白宫争夺战】副手辩论 川普扳回一城

国际

(里士满5日讯)美国民主、共和两党副总统候选人在大马时间周三早上9时,进行电视辩论,两人除互相炮轰对方的拍档、总统候选人...

阅读全文

批奥巴马医保政策 克林顿推销希拉莉医改

国际

(华盛顿5日讯)美国民主党总统候选人希拉莉的前总统丈夫克林顿,日前突然向同属民主党的现任总统奥巴马发炮,抨击奥巴马所提出...

阅读全文

【白宫争夺战】川普求逆转 向支持者请教

国际

(华盛顿5日讯)美国共和党总统候选人川普这一年几乎全倚赖自己的政治判断行事,但他现在决定向支持者请教,如何在与希拉莉的第...

阅读全文

土耳其:收复IS据点加剧难民危机

国际

(安卡拉、巴格达5日讯)土耳其国防部长伊席克当地时间周二表示,美国和其盟国要从恐怖组织“伊斯兰国”(IS)手中夺回伊拉克...

阅读全文

【白宫争夺战】副总统候选人唯一表现机会

国际

(华盛顿5日讯)美国总统选举,两位副总统候选人有一场电视辩论,这场辩论可谓民主党的卡因及共和党的彭斯的唯一机会,站在舞台...

阅读全文

轰炸机飞欧洲领空 俄罗斯:正常巡逻

国际

(巴黎5日讯)法国媒体周二援引法国防部公报说,俄罗斯两架图-160轰炸机上个月进入欧洲多国领空,被相关国家战机拦截,并护...

阅读全文

阿富汗反IS行动 美兵炸死

国际

(华盛顿、喀布尔5日讯)美国军方表示,一名美军士兵周二在阿富汗执行针对恐怖组织“伊斯兰国”(IS)的行动时身亡。驻阿富汗...

阅读全文

盖茨23年蝉联美国首富

国际

(纽约5日讯)美国权威财经杂志《福布斯》公布2016年度美国400富豪榜,微软创办人比尔盖茨(Bill Gates)连续...