新華社斯德哥爾摩１０月４日電（記者付一鳴　和苗）什么成就，蓋過了今年風(fēng)頭正旺的國際物理界大頭條——引力波探測，一舉拿下今年諾貝爾物理學(xué)獎？沒錯，正是看似冷門卻并不寂寞的拓撲相變領(lǐng)域的研究。

瑞典皇家科學(xué)院４日將２０１６年諾貝爾物理學(xué)獎授予戴維·索利斯、鄧肯·霍爾丹和邁克爾·科斯特利茨這三名科學(xué)家，以表彰他們在物質(zhì)的拓撲相變和拓撲相方面的理論發(fā)現(xiàn)。

拓撲學(xué)本身是數(shù)學(xué)的一個分支，主要研究的是幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后還能保持不變的性質(zhì)。諾貝爾獎評選委員會表示，這三名獲獎?wù)邔⑼負涓拍顟?yīng)用于物理研究，這是他們?nèi)〉贸删偷年P(guān)鍵。

一般來說，物質(zhì)分固相、液相、氣相，相變指的就是物質(zhì)從一種相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相的過程，比如固體的冰融化成水，液態(tài)的水受熱后變成水蒸氣。但是，如果物質(zhì)變得極薄的時候，物質(zhì)的相還存在嗎？

評選委員會介紹說，平面中的物理現(xiàn)象和我們認知的周圍世界是截然不同的，甚至分布非常稀疏的物質(zhì)中也包含了數(shù)百萬個原子，每個原子的行為都可以用量子物理學(xué)來解釋，而很多原子結(jié)合的時候卻顯示完全不同的屬性。三位獲獎?wù)叩难芯砍晒墙沂玖送負湫再|(zhì)在量子物態(tài)和量子相變中的決定性影響。

科斯特利茨和索利斯的研究集中在一個平面世界中的“怪現(xiàn)象”，相比于通常描述的三維世界，他們發(fā)現(xiàn)極薄層的表面或內(nèi)部可以被認為是二維的，那里一種被稱為“超流體到正常流體的相變”，主要決定因素與人們以往的認識完全不同。

霍爾丹發(fā)現(xiàn)可以利用拓撲概念來解釋一些材料中存在的小磁鐵鏈的特性。他發(fā)現(xiàn)，原子磁性的不同使這些鏈條呈現(xiàn)出完全不同的屬性。霍爾丹還在量子霍爾效應(yīng)方面做了許多開創(chuàng)性工作。

正如瑞典皇家科學(xué)院所說，今年的獲獎研究成果開啟了一個未知世界的領(lǐng)域。得益于這三位獲獎?wù)唛_創(chuàng)性的研究，科學(xué)家們現(xiàn)在可以繼續(xù)探索物質(zhì)的新相變。研究人員認為，拓撲材料將在未來的電子和超導(dǎo)體以及量子計算機研發(fā)中得到應(yīng)用。