瑞典斯德哥爾摩當地時間10月4日11時45分，瑞典皇家科學院宣布，將2016年度諾貝爾物理學獎授予三位科學家，他們分別是大衛·索利斯(David J. Thouless，占一半獎金)、鄧肯· 霍爾丹(F. Duncan M. Haldane)和邁克爾·科斯德里茨(J. Michael Kosterlitz，分享另一半)，他們因在物質拓撲相變和拓撲階段理論發現取得重大突破而獲獎。

三名獲獎者

三人的獲獎理由是針對拓撲相變理論和物質拓撲階段的發現。索雷思和科斯特里茲的研究針對在物質表面或內部的極薄層現象，可以認為是二維的。而霍爾丹研究的是薄到可以認為是一維的物質。

物質最常見的狀態是氣體、液體和固體，在極端高溫或低溫條件下將會呈現更特意的物相。所謂物質的相變是物質彼此轉變的過渡階段，例如冰融化成水。

而拓撲是數學的一個分支，它描述了屬性逐步改變的過程。這幾位諾獎得主所做的研究的關鍵是拓撲結構，它解釋了為什么電導率在薄層中以整數步驟改變。

獲獎者介紹

戴維·索利斯，1934年出生于蘇格蘭，康奈爾大學博士畢業，華盛頓大學教授，理論凝聚態物理學家。因KT相變而著稱。同時，他還是英國皇家學會會員、美國藝術與科學院院士、美國國家科學院院士，在獲得諾獎之前還獲得了1990年的沃爾夫獎、1993年的保羅·狄拉克獎等。

鄧肯·霍爾丹，普林斯頓大學物理學教授;理論物理學家，英國皇家學會會員，在凝聚態物理理論做出基礎性貢獻，包括分數量子霍爾效應。

邁克爾·科斯特利茨，布朗大學物理學教授。其研究方向主要是凝聚態理論，一維/二維物理，其中相變領域包括：隨即體系、電子局域化、自旋玻璃態等。在得到諾貝爾獎之前Kosterlitz還得過許多獎項：1981年，英國物理學會授予其麥克斯韋獎，2000年，美國物理學會就其Kosterlitz-Thouless相變理論的成就授予其昂薩格獎。

以下是諾獎官網公告

本年度諾貝爾物理學獎獲得者使用先進的數學方法打開了物質的奇異狀態這扇未知世界的大門。比如超導體、超流體和薄膜磁性材料等物質的反常階段和狀態。在他們先驅性研究將當前對物質的探索進入了一個新的階段。他們的理論將在材料學和電子學中獲得應用。

將拓撲學的概念引入物理學，對三位獲獎者取得發現成果具有決定性意義。拓撲學是數學的一個分支，描述的是幾何圖形或空間在連續改變形狀后還能保持不變的性質。三位獲獎者以拓撲學為工具，做出顛覆了性的成就。20世紀70年代初期，邁克爾-科斯特利茨和大衛-索雷思推翻了當時關于超導體和超流體無法在薄膜層中實現的理論。他們證明，超導體可以在低溫環境下實現，并解釋了其實現機制，以及使超導體在高溫中消失的相變問題。

20世紀80年代，索雷思得以用非常薄的導電層解釋之前的一個實驗。在這些導電層中，導電性可以用整數步驟精確測量出來。他證明了這些整數步驟是符合拓撲結構的。幾乎在同一時期，鄧肯-霍爾丹發現了如何用這些拓撲概念理解一些物質中發現的小磁鐵鏈的特性。

我們現在知道很多拓撲概念，不僅在薄導電層和線程中，也在普通的三維物質中。過去的幾十年來，拓撲領域已經促進了凝固態物理學的前沿研究，不僅是因為拓撲材料可以用在新一代的電子工業和超導體中，更可以用在未來的量子計算機中。今年的諾貝爾物理學獎獲得者們發現了一個奇妙世界，目前的研究正在解釋其中的秘密。