图：诺贝尔大会发言人索尔．汉森教授用面包解释拓扑理论\法新社
新时社网10月5日讯 综合美联社、英国《卫报》、中央社报道：瑞典皇家科学院周二宣布，将2016年诺贝尔物理学奖授予大卫．索利斯（David Thouless）、邓肯霍尔丹（Duncan Haldane）和迈克尔科斯特利茨（Michael Kosterlitz）这三名科学家，以表彰他们在物质的拓扑相变和拓扑相物质方面的理论发现。
这三名科学家均在英国出生，目前分别在美国的华盛顿大学、普林斯顿大学、布朗大学从事研究工作。今年诺贝尔物理学奖奖金共800万瑞典克朗（约合728万港元），索利斯将获得其中一半，霍尔丹与科斯特利茨将共享另一半。
面包解说拓扑概念
据诺贝尔奖评选委员会介绍，今年的三位物理学奖获得者，打开了一扇通往由奇异状态下的物质构成的未知世界的大门。他们用先进的数学方法，对超导、超流体和薄膜磁性等物质的异常状态与阶段，进行了深入研究。他们开创性的工作，引领我们踏上了追寻物质的奇异状态之旅。
三位获奖者们的核心成就，是将拓扑学概念应用到物理学中。拓扑（Topology）本是数学的一个分支，通常用来研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的性质。上世纪70年代早期，当时盛行的理论认为，超导或超流现象无法发生在薄膜中。但科斯特利茨和索利斯推翻了这一点。他们解释了低温超导现象，以及为何超导无法存在于高温中的相变机理。
到了80年代，索利斯又对之前的一项实验做出解释，即超薄导电层的导电率可以实现整数级精确度量，证明了这些整数本身的自然属性都是拓扑状态。几乎同一时期，霍尔丹发现可以利用拓扑概念来解释一些材料中存在的小磁铁链的特性。
由于这些理论深奥难明，诺贝尔大会发言人索尔．汉森教授拿来一个肉桂面包，一个面包圈和一个椒盐卷饼来做解释。他说，拓扑学研究的是不连续的特徵。所以这些面包变大变小变形状都无所谓，因为这些变化是连续性的，但如果在面包上挖洞，那么就会出现不连续变化，而这才是拓扑研究者关心的特点。
应用于材料科学潜力无穷
瑞典皇家科学院在新闻公报中说，得益于这些关于拓扑概念的开创性研究，科学家们现在可以探索物质的新相变，未来有望应用于材料科学和电子学领域。
拓扑材料未来潜力无穷，它的特性是结构稳定，不容易受缺陷和杂质影响，适合用在电子产品，就像是甜甜圈，面糰中间有一个洞，不论你洒盐、加糖、做各种变化，也不会改变他就是甜甜圈。另一个应用方向是量子计算机。报道称，现在电脑只有0和1，但量子电脑则有两个态，可做更快的运算，而且不容易过热。
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不少媒体此前分析认为，今届诺贝尔物理学奖的大热门为重力波研究项目，其中有份参与的香港中文大学物理系研究助理教授黎冠峰表示对得奖十分有信心，不是今年就是明年！但他同时也表示，重力波项目今年未能赶及提名的截止日期，无缘角逐也是意料之内。
据悉，诺贝尔物理学奖每年的提名截止日期是1月31日，按正常流程的话本来就没有重力波的份儿的，因为重力波的研究结果于今年2月11日才被公布。黎冠峰接受访问时表示，他认为即使顺延至下届，仍然有信心能夺奖。
有报道指，黎冠峰上周二与三位提出及研究探测重力波的英美物理学家德雷弗、索恩及赖兹等教授，出席领受邵逸夫天文学奖，他表示，当时众人亦曾讨论获得今届诺贝尔物理学奖的可能性，同样考虑到未必赶及竞逐。
目前香港中文大学仍然继续与美国雷射干涉重力波天文台（LIGO）合作研究，黎冠峰称透过专属软件分析数据，继续寻找重力波，加以引证爱因斯坦的广义相对论。
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