瑞典皇家科學院4日宣布,授予3名英國出生的美籍科學家杜列斯(David J. Thouless)、哈爾丹(Duncan Haldane)和科斯特利茲(J. Michael Kosterlitz)2016年諾貝爾物理獎,以表彰他們對物質的拓撲相變和拓撲物質形態理論的發現,揭露奇異物質的奧秘。

瑞典皇家科學院表示,今年的3位物理獎桂冠得主「打開了未知世界的大門」,在此世界中,物質能處於奇特狀態。他們利用先進數學方法研究物質的不尋常狀態,諸如超導體、超流體和薄磁膜等。

瑞典皇家科學院指出,拜他們的開創性研究之賜,如今正在探索物質的嶄新和奇異狀態。許多人期待未來能應用在材料科學和電子學上。

拓樸學是數學的一個分支,用來描述連續變化下的性質。3位桂冠得主利用拓樸學當工具,讓專家驚豔。

1970年代初,科斯特利茲和杜列斯推翻當時的理論,也就是超導電性或超流動性不可能在薄層發生。他們證明低溫下會出現超導電性並解釋其機制--相變,相變會讓超導電性在較高溫度下消失。

到了1980年代,杜列斯能夠解釋以非常薄電傳導膜進行的先前實驗。同一段時間,哈爾丹發現拓樸概念可以用來解釋在部份物質中發現的磁性。

儘管這3名獲獎的科學家都出生在英國,但他們現在都生活與居住在美國。杜列斯於1934年出生在蘇格蘭,現在是美國華盛頓大學的退休教授;哈爾丹1951年出生在倫敦,目前是普林斯頓大學物理學系的教授;科斯特利茲1942年出生在阿伯丁,現在布朗大學從事研究。