咖啡杯和甜甜圈是相似的,但与一副眼镜不同——今年的诺贝尔物理学奖得主有科学证据支持这一说法。这一切都归结于洞的数量。
该奖项将颁给三位美国科学家,他们通过先进的数学手段分析了物质的新状态,这些新状态包括超流体和超导体。
大卫·索利斯(David Thouless)、邓肯·霍尔丹(Duncan Haldane)和迈克尔·科斯特利茨(Michael Kosterlitz)是英国出生的公民,隶属于美国的大学,他们在70年代和80年代进行的大部分科学工作都致力于分析物质的奇怪状态。索利斯获得了93万美元奖金的一半,霍尔丹和科斯特利茨平分了另一半。
这个高度抽象的数学领域以一种科学上不寻常的方式描述了物质的性质,这意味着两个物体的基本物理特征可以简化为有一个洞。这将使甜甜圈和一杯咖啡非常相似,因为它们的性质只能逐步改变——这两种物体中的任何一种都不可能有半个洞。
他们的探索引发了对物质更奇异相的科学兴趣,以及在材料科学和电子学中应用它们及其特性的希望。
这些专注于量子物理的新科学方向的实际目的是利用材料特性来创造更好的技术工具。万博体育登录首页然而,这些实际意义需要时间,尽管物理学家团队已被证明是该领域的杰出先驱,但在这个新的利基领域,还需要更多实质性的科学研究。
“我们现在知道许多拓扑相,不仅在薄层和线中,而且在普通的三维材料中。在过去的十年里,这一领域促进了凝聚态物理学的前沿研究,尤其是因为拓扑材料可以用于新一代电子产品和超导体,或者未来的量子计算机。”说新闻稿。
拓扑绝缘体是具有非平凡拓扑顺序的材料,它在内部充当绝缘体,但在外部包含传导态。这种特殊的性质使得电子只能沿着材料的表面运动。此外,导电表面态也由普通带绝缘子支持,它们是对称的,由它们自己的两个特殊特征保护:它们的粒子数量守恒和反转对称。
霍尔丹是在一个清晨的电话中得知这一消息的。
“我的第一个想法是有人死了。但这时一位带瑞典口音的女士打来了电话。这太出乎意料了。告诉美联社。
今年诺贝尔奖得主的系列宣布从10月3日开始,从医学奖开始,生物学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)获得了诺贝尔奖自噬的突破性发现这是细胞组织循环其内容物的过程。