2016年诺贝尔物理学奖揭晓，三美国科学家获奖

2016年诺贝尔物理学奖揭晓，三美国科学家因拓扑相变及物质拓扑相的理论发现（“for theoretical discoveries of topological phase transitions and topological phases of matter”）而获奖。其中，西雅图华盛顿大学（University of Washington, Seattle）的David J. Thouless获得一半奖金，另一半由普林斯顿大学（Princeton University）的F. Duncan M. Haldane和布朗大学（Brown University）的J. Michael Kosterlitz分享。

这三位获奖者打开了一个未知世界的大门，其内的物质处于奇异的状态。他们使用高等数学方法研究物质不寻常的相（phase）或者状态（state），例如超导体、超流体或磁性薄膜。他们开创性的工作，为进一步研究新奇的物质相打下了坚实的基础。人们都期待着他们的拓扑相变及物质拓扑相的理论在材料科学和电子学中得到广泛应用。

物质的相（Phases of matter）

将拓扑概念运用于物理学，这对三位科学家的理论发现来说是决定性的。拓扑学是数学的一个分支，可描述仅逐步变化的性质。

拓扑学（Topology）的简单图示

使用拓扑学作为工具，他们取得的成就让当时的专家大吃一惊。在20世纪70年代初， Michael Kosterlitz和David Thouless推翻了当时的流行理论——超导或超流体不能在薄层中出现。他们证明超导能在低温下发生，同时也阐明了超导性在较高温度下会因为相变而消失的机制。在20世纪80年代，Thouless用拓扑概念解释了一个之前的超薄导电层实验，大概在同时，Duncan Haldane发现可以用拓扑概念如何来理解一些材料中发现的小磁体链的性质。

拓扑相变（topological phase transitions）的简单图示

我们现在知道有许多拓扑相，不仅存在于薄层和线中，在普通的三维材料中也一样存在。在过去的十年中，这个领域大大促进了凝聚态物理的前沿研究，特别是拓扑材料有望用于新一代的电子产品和超导体，甚至未来的量子计算机。

……又是文风陡变的分割线……

严肃的内容说完了，为什么这么短？因为说实话物理学的东东小编也弄不太明白

不过这不影响我们继续抛出一堆高冷的数据，帮大家抢占朋友圈诺奖刷屏的夺目位置：

1. 诺贝尔物理学奖从1901年开始，至今已经颁发了110次，有6年没有颁奖，多在一战和二战期间，分别是：1916, 1931, 1934, 1940, 1941, 1942。

2. 这一百多年来，诺贝尔物理学奖一共有203位诺奖得主，其中只有一人两次获奖……就知道你脑海里会浮现出爱因斯坦的头像，但真的不是他。John Bardeen在1956年因半导体研究和发现晶体管效应、以及1972年因发展超导理论，成为到目前为止唯一一个两次获得诺贝尔物理学奖的超级大牛。

3. 迄今为止，一共有只有两位女性获得过诺贝尔物理学奖，其中一位是大名鼎鼎的居里夫人（Marie Curie），她还曾获得过一次诺贝尔化学奖；另一位是研究原子核结构数学模型的Maria Goeppert-Mayer 。

4. 所有诺贝尔物理学奖得主中，最年轻的是Lawrence Bragg，他在1915年因使用X射线研究晶体结构而获奖时年仅25岁。更有意思的是，他当年是和他的父亲William Bragg一起荣获诺奖，真正的“诺奖父子兵”。

不管朋友圈诺奖刷屏大赛结果如何，该工作的还是要努力工作，这样才能离诺奖更近那么一点点~~

注：以上内容编译自自诺贝尔奖官方网站，图片等内容版权归属于Nobelprize.org

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