蔡丽君

索利斯、霍尔丹和科斯特利茨的理论开创了把拓扑概念应用到凝聚态物理研究的领域，打开了通往丰富的拓扑物态世界的大门。

10月4日北京时间17时45分（瑞典当地时间11时45分），诺贝尔奖评选委员会宣布，将2016年诺贝尔物理学奖的一半奖金颁给美国华盛顿大学的大卫·索利斯（David J. Thouless），另一半由美国普林斯顿大学的邓肯·霍尔丹（F. Duncan M. Haldane）与布朗大学的迈克尔·科斯特利茨（J. Michael Kosterlitz）共享，以表彰他们发现了物质拓扑相以及在拓扑相变方面作出的理论贡献。

简单说，2016年的诺贝尔物理学奖奖励了以下几个工作：（1）大卫·索利斯和迈克尔·科斯特利茨用涡旋（拓扑概念）解释了薄层物质特殊形式的超导超流相变。（2）大卫·索利斯等人用陈数（Chern numbers）等拓扑不变量解释了实验观测到的按整数倍变化的霍尔电导率。（3）邓肯·霍尔丹系统地研究了一维线性材料的“量子自旋链”，找到了这种物理现象背后的拓扑原因，并提供了一维磁性原子链的拓扑模型。总的来说，他们的理论开创了把拓扑概念应用到凝聚态物理研究的领域，打开了通往丰富的拓扑物态世界的大门。

物质的千姿百“相”

初中物理课本就告诉我们，物质有三态：气态、液态、固态。后来的说法再扩大到等离子态、液晶态和波色-爱因斯坦凝聚态等。除了“态”之外，现代物理学中用得更多的是物质的“相”。当物质的这三态互相转变时，也相应地伴随着体积的变化和热量的吸收或释放。物理学家们将这一类转换叫做一级相变，将除了一级相变之外的更高级相变，统称为连续相变。……