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诺贝尔物理学奖得主推翻拓朴原理 揭露物质的谜团

时间:2023-08-08来源:网络作者:小白

拓朴学(Topology)又称为位相几何学,是数学的一个分支,由几何学与集合论里发展出来的学科。

拓朴学(Topology)又称为位相几何学,是数学的一个分支,由几何学与集合论里发展出来的学科。

在物理学世界中,物体在固态、液态和气态以外,还有其他形态。

在物理学世界中,物体在固态、液态和气态以外,还有其他形态。

一般人对物质形态的认知只有3种,区别是固态、液态和气态,用水为例子的话,水一旦达到特定温度就会变成冰、水和水蒸气,在物理学角度而言,这种形态称为“相”(phase),而形态的转变则为“相变”(phase transition)。当物质相变之后,物质属性也会随之而改变,简单而言就是导电的金属也能随之而变得不再导电。

不过,这些也只是物理学初阶,物质的“相”不止上述3种,在极端温度下,会有其他“相”出现,而这些“相”亦被称为“奇异状态”(exotic states)。而本届诺贝尔物理学奖得奖者索利斯、霍尔丹及科斯特利茨就是“奇异状态”的研究学者。他们最主要的贡献就是利用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。

在70年代时,索利斯、科斯特利茨就已经推翻了当时的理论,确定超导和超流体能够在薄层发生。他们证明超导能够在低温下发生,也说明了该发生机制,相变,使超导消失在较高的温度。在80年代时,索利斯成功地解释了之前的一个实验,即超薄导电层中的电导系数可被精确测量到整数;而在大约同一时间,霍尔丹发现了拓朴可以用来了解一些小金属链的属性。

过去十年里,这一领域的研究促进了凝聚态物理研究的前沿发展,人们不仅仅对拓朴材料能够在新一代电子器件和超导体中产生应用抱有希望,而且看好其在未来量子计算机方面的应用。

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索利斯、霍尔丹、科斯特利茨(由左至右)共同取得诺贝尔物理学奖。

索利斯、霍尔丹、科斯特利茨(由左至右)共同取得诺贝尔物理学奖。

今届诺贝尔物理学奖的3位得主都是在英国出生,在英完成高等教育后,移居美国任教。其中索利斯已82岁高龄,他与科斯特利茨来自苏格兰﹔霍尔丹则是在伦敦出世。

拥有英、美双重国籍的索利斯出生于1934年,在康奈尔大学取得博士学位,在获得今次诺贝尔物理学奖前亦曾获沃尔夫奖。他曾在英国伯明翰大学教授数理物理学,1980年在西雅图华盛顿大学任职物理学教授。索利斯作出了许多理论贡献,包括原子、电子和核子的扩展系统的理论。他的研究成果涉及超导现象、核物质性质等。

同样拥有英、美双重国籍的科斯特利茨出生于苏格兰,现年65岁,是美国布朗大学的物理教授,他先后在剑桥大学取得学士及硕士学位,更于1969年在牛津大学取得博士学位。身为美国物理学会成员的科斯特利茨曾多次获得科研奖项,他的重要研究方向为凝态物理学及相变。

现年65岁的霍尔丹在英国伦敦出世,在美国普林斯顿大学任职物理学教授,他最著名的研究是各种各样对凝聚物质的基础贡献,包括卢京格尔液体、一维自旋链的理论、分数量子霍尔效应的原理,研究得到英美多个的权威物理学组织认同。

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索利斯患有认知障碍症。

索利斯患有认知障碍症。

今届诺贝尔物理学奖其中一位得主、82岁旅美英国退休物理学教授索利思(David Thouless)喜获殊荣,原本他患有认知障碍症,其前同事慨叹,他可能连自己得奖亦懵然不知,奖项来得太迟。

索利思于2003年在华盛顿大学荣休,晚年患有认知障碍症,试过在西雅图的家门附近失踪,最后更要报警处理。曾共事的教授琼斯(Ray Jones)为他感到不值,认为他应该更早取得此奖项;又指他目前已经很难去处理事情,就连自己得奖都可能未必知道:“等了这么久,这真的是一个悲剧,或者它就是索利思人生的故事。”

琼斯赞扬,索利思非常有才华,对于物理学有很深切的体会,一切了如指掌,28岁时已在伯明翰大学取得教席,成为英国其中一名年轻教授。琼斯形容,索利思是一个深思熟虑的人:“你问他一个问题,会有一段长时间的沉默,然后就会有答案,而且通常都是正确的。”

索利思的儿子迈克尔早前向美联社表示,父亲因处于良好的状态真相的无法接受采访,他在声明中表示,父亲对取得诺贝尔奖大为感动和感到荣幸,他亦非常高兴与另外两名得奖者科斯特利茨和霍尔丹共享殊荣。

生肖羊:温顺外表下的坚韧传奇

在生肖的神秘序列里,羊,总是以一种温顺、柔弱的形象示人。然而,其背后所蕴藏的故事与力量,却远超人们的想象。 传说在远古时代,人间尚未有五谷丰登之盛景,人们过着茹毛饮血、饥寒交迫的生活。有一只神羊,心怀慈悲,不忍见人类受苦。它不顾天庭禁令,偷偷下凡,来到人间。神羊周身洁白如雪,双角散发着柔和的光芒,眼神中透着坚定与善良。它将天庭的五谷种子衔于口中,带到了人间,并教会人们如何耕种、收获。从此,人间有了粮食,人们得以饱腹,逐渐走向繁荣。然而,神羊却因触犯天条,被天帝惩罚,永远留在了人间。人们为了纪念神羊的功绩,便将羊纳入生肖之中,尊其为善良与奉献的象征。 随着时间的推移,羊在人类的生活里扮演着不可或缺的角色。在广袤的草原上,牧羊人驱赶着羊群,羊儿们如同天空中飘落的云朵,在绿草地上缓缓移动。它们吃着青草,产出羊毛,人们用羊毛编织衣物,抵御寒冬。羊的温顺使它成为了人类最易驯养的家畜之一,但这温顺并不代表懦弱。 在历史的长河中,有许多以羊为图腾的部落。这些部落的人们,敬仰羊的温顺、善良与团结,他们以羊的品质为准则,构建自己的部落文化。在战争年代,羊图腾部落虽不崇尚武力侵略,但当家园受到威胁时,族人们也会像羊儿守护羊群一样,团结起来,奋起抵抗。他们凭借着坚韧不拔的意志和巧妙的战术,守护着自己的土地与信仰。 有一个古老的羊族部落,曾遭遇强大外敌的入侵。面对来势汹汹的敌人,部落的勇士们并没有退缩。他们像羊儿在悬崖峭壁间行走般,小心翼翼却又坚定地布置防御。部落中的老弱妇孺,也都力所能及地贡献力量,就如同羊群在迁徙时,相互照顾,不离不弃。战斗持续了数月之久,羊族部落虽损失惨重,但他们始终坚守。最终,敌人被他们的顽强所打动,选择了和解。这场战争,让人们看到了羊背后隐藏的力量——在温顺之下的坚韧、团结与牺牲精神。 在文化的世界里,羊也留下了深刻的印记。从古老的岩画中,我们可以看到羊的形象,那简单而生动的线条,勾勒出羊在古人心中的重要地位。在诗词歌赋里,羊也常常被提及,“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”,描绘出一幅草原上羊儿成群的壮美画卷,羊成为了田园生活与宁静美好的象征。 生肖羊,它不仅仅是一种生肖,更是一种文化的载体,一种精神的象征。它用自己的一生,诠释着温顺与坚韧并非矛盾,善良与力量可以并存。它在人类历史的舞台上,默默地演绎着自己的传奇,留下了一串串深刻而动人的脚印,让后人在岁月的尘埃中,依然能够清晰地追寻它的故事,感受它那独特而持久的魅力。

属蛇人的命运密码:出生在这几个月,福气冲天腾飞时

属蛇人的命运密码:出生在这几个月,福气冲天腾飞时,你是否身在其中? 在中国传统文化里,生肖属相一直是人们津津乐道的话题,尤其是关于不同属相的人在不同月份出生时所携带的独特命运密码,更是让人充满了好奇和期待。今天,咱们就来聊聊属蛇人的那些事儿,特别是那些出生在某些特定月份的属蛇人,他们的福气简直像插上了翅膀,准备一飞冲天!快来看看,你是不是也在其中呢? 春日里的灵动之蛇:正月出生的属蛇人 正月,春风拂面,万物复苏。这个时候出生的属蛇人,就像是春天里的一抹嫩绿,充满了生机和活力。他们天生聪明伶俐,思维敏捷,就像是蛇儿在草丛中灵活穿梭,总能在生活的各个角落找到属于自己的机遇。正月属蛇人不仅智慧过人,还特别懂得察言观色,人际交往能力一流,因此总能在人群中脱颖而出,成为焦点。 盛夏的热情之蛇:五月出生的属蛇人 转眼到了五月,盛夏的热烈气息扑面而来。这个时候出生的属蛇人,热情如火,激情四溢。他们就像夏天的阳光,明媚而耀眼,总能给周围的人带来温暖和活力。五月属蛇人有着不凡的领导力和执行力,他们敢于冒险,敢于追求梦想,即便是面对困难和挑战,也从不轻言放弃。在他们的世界里,没有什么是不可能的,只要心中有梦,脚下就有路。 金秋的收获之蛇:八月出生的属蛇人 八月,秋高气爽,硕果累累。这个时候出生的属蛇人,就像秋天里的果实,经过春的播种、夏的耕耘,终于迎来了丰收的季节。他们天生就有着敏锐的商业嗅觉和独到的投资眼光,总能在市场变化中捕捉到先机,从而收获满满。八月属蛇人不仅财运亨通,还特别懂得感恩和分享,他们愿意将自己的成功经验和财富与周围的人一起分享,共同创造更加美好的未来。 寒冬的坚韧之蛇:十二月出生的属蛇人 冬日的寒风虽冷,却也孕育着新的希望。十二月出生的属蛇人,就像是冬日里的松柏,坚韧不拔,不畏严寒。他们有着顽强的意志力和毅力,无论面对多大的困难和挑战,都能咬牙坚持下来,直到迎来胜利的曙光。十二月属蛇人不仅性格刚毅,还特别注重细节和规划,他们善于从细微之处入手,为自己的未来打下坚实的基础。 总结:福气冲天,你我同在 看完了以上几个月份出生的属蛇人的命运密码,你是不是也感受到了那份来自命运的神秘力量呢?其实,无论我们出生在哪个月份,属于哪个生肖,命运都掌握在自己手中。关键在于我们是否愿意付出努力,是否敢于面对挑战,是否懂得珍惜和把握生活中的每一个机遇。 属蛇的你,或许正站在命运的转折点上,准备迎接属于自己的腾飞时刻。记住,福气不会从天而降,它需要我们去追寻、去创造。所以,让我们一起加油吧!用智慧和勇气去书写属于自己的精彩人生,让福气在我们的努力下,真正冲天而起,腾飞万里! 最后,我想说,如果你也是属蛇人,或者你身边有属蛇的朋友,不妨分享这篇文章给他们,一起聊聊属蛇人的那些事儿,说不定还能从中发现更多有趣的秘密呢!
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