杨先碧

手机用一段时间会发热，电脑速度不够快，冰箱耗电太多——你是不是对家里的电器总是有些不满意？未来，如果能把拓扑材料应用到电器中，这些问题都可迎刃而解。三位科学家因为在拓扑材料、拓扑相变领域的重大贡献，获得了2016年度诺贝尔物理学奖。他们分别是英美双重国籍的大卫·索利斯，英国的邓肯·霍尔丹及迈克尔·科斯德利茨。他们是拓扑物态研究的先驱和开创者。他们在这个方向的早期开创性工作，为拓扑物态的发展打下了基础。

来自数学的启示

在科学界有句名言：“数学是科学之母。”在人类历史发展和社会生活中，数学发挥着不可替代的作用，也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。几乎没有哪一门自然科学的研究能够脱离数学的支撑，物理学和数学的联系尤其紧密。

微积分是牛顿力学的基础，黎曼几何是广义相对论的基础，微分几何是弦理论的基础，而量子力学的每次进展也都会有矩阵、群论这些新的数学工具“加盟”……可以说，每当有新的数学工具被引入物理学，都会极大地推动物理学的发展。

同样，三位获奖者的拓扑物态研究也是建立在数学研究的基础上的。“拓扑”一词源于数学。“拓扑学”是近代发展起来的数学领域中一个重要的、基础的分支，研究的是几何图形在连续形变下保持不变的性质，是描述局部形变下的不变性。拓扑研究只考虑物体间的位置关系，而不考虑它们的形状和大小。