2016-10-05 11:25:08Rex Wu

2016諾貝爾物理獎得主:英裔美學者杜列斯等3人分享

2016諾貝爾物理獎得主:英裔美學者杜列斯等3人分享

2016年10月04日 17:51
 
諾貝爾物理獎
2016年諾貝爾物理獎得主為杜列斯Thouless(圖左)、哈爾丹Haldane(圖中)、科斯特利茲Kosterlitz(圖右)。(圖/美聯社)
諾貝爾物理獎
2016年諾貝爾物理獎公開現場,在座者為評選委員。(圖/美聯社)

(更新22:00,補充獲獎者背景)據諾貝爾獎官網的最新消息,瑞典斯德哥爾摩當地時間年10月4日上午11:45(台北時間4日17時45分),2016年諾貝爾物理學獎揭曉,由杜列斯(David Thouless)、哈爾丹(Duncan Haldane),以及科斯特利茲(Michael Kosterlitz)等3名英裔美籍學者分享。而諾貝爾評審委員會說,他們獲獎的理由在於:3位科學家發現了固體物質完全意想不到的行為,並想出數學架構來解釋這些特質,而這些發現為設計具有各式創新特質的新材料鋪了路。

82歲的杜列斯(David Thouless)是美國華盛頓大學(University Of Washington)榮譽教授,65歲的哈爾丹(Duncan Haldane)是美國紐澤西州普林斯頓大學(Princeton University)物理學教授,73歲的科斯特利茲(Michael Kosterlitz)則是美國羅德島州普羅維登斯的布朗大學(Brown University)物理學教授。

據瞭解,3人皆來自英國,在美國發展其研究成果。他們之後加入自1901以來,已獲得諾貝爾物理獎的200位得主陣容。亦將得到727,000英鎊(約3,000萬台幣)獎金,其中杜列斯分得半數金額,另一半再由哈爾丹與科斯特利茲均分

哈爾丹教授獲知得獎後表示:「十分驚訝,也十分滿足」。他又說:「早在很久以前就開始進行相關研究,但直到現在,才開始了解各種應用方式。」

評選委員會執行主席說:「今年的諾貝爾物理獎得主打開了未知世界的一扇門窗,讓我們了解物質能以各種奇異的方式存在,他們使用高超的數學研究出物質不尋常的面相或狀態,這些物質包括超導體、超流體、電磁薄膜等。由於他們開創性的研究,讓世界可對全新的、特異的物質展開全面探索。」主席又強調:「這讓未來材料科學與電子學的應用充滿亮麗前景!」

諾貝爾物理獎小知識:從1901年至2015年,物理獎已頒發106次;由一人獨得獎項的有47次;歷屆物理獎得主僅兩位女性;最年輕得主是時年25歲的布萊格(Lawrence Bragg),與父親一起獲獎;.最年長得主是時年88歲戴維斯(Raymond Davis Jr.);唯一獲得過兩次物理獎者為巴丁(John Bardeen);諾貝爾物理獎平均獲獎年齡為55歲。

諾貝爾獎的華人得主多集中在物理學領域,人數超過一半以上。歷屆獲物理獎華人包括:1957年李政道、楊振寧獲獎,理由是發現弱作用下宇稱不守恆;1976年丁肇中獲獎,理由是發現一種新的次原子粒子「J粒子」;1997年朱棣文獲獎,理由是發展了用雷射冷卻和捕獲原子的方法;1998年崔琦獲獎,理由是分數量子霍爾效應的研究成果;2009年高錕獲獎,理由是在光傳輸於纖維的光學通信領域突破性的成就。

延伸閱讀:

諾貝爾物理獎得主的研究 「拓樸學」原來是這樣

 

[記者吳柏緯/台北報導]2016諾貝爾物理學獎由研究「物質拓樸相變與拓樸相位的理論」美國學者圖列斯(David J. Thouless)、哈爾丹(F. Duncan M.Haldane)、科斯特利茲(J. Michael Kosterlitz)共同獲得。中研院物理所所長李定國表示,三位學者的研究成果對於材料科學與電子學的發展影響深遠,得獎並不意外。

  • 2016諾貝爾物理學獎,由3位美國學者獲獎。(美聯社)

    2016諾貝爾物理學獎,由3位美國學者獲獎。(美聯社)

李定國指出,1980年以前,拓樸學僅是數學學門中的研究項目,物理學研究者很少會去學習,因此也從未想過將拓樸學應用在物理學上。1980年圖列斯率先提出這項理論,開了一條過去沒有人走的路,進而引發後世學者爭相研究,可說是這個研究領域的開山祖師。

對於三人的研究理論,李定國巧妙地用甜甜圈舉例。他表示,一般常見的甜甜圈是圓形,中間有一個洞。當甜甜圈經過烘焙定型後,不論在甜甜圈上灑上什麼樣的材料或裝飾,都不會改變甜甜圈既有的形狀,這樣穩定的狀態就稱為拓樸結構。

李定國說明,過去研究材料科學與電子學的時候因為沒有拓樸學的支持,所以很多的材料由於含有雜質等原因無法被運用在科學研究與製造機密儀器。不過這項理論指出,電子材料中應含有許多拓樸結構,雖然形狀各異,但就如同烤好的甜甜圈一樣,狀態非常穩定,並不會受雜質的影響。

李定國指出,台灣的半導體產業世界知名,然而材料中如果混入雜質就有可能影響產品的穩定度。若這項理論能夠實際運用,未來將可以突破材料不純粹的限制,以新材料替代,對於研發或研究都有所助益。

此外,未來這項理論也可望使用於量子電腦的研發,李定國說明,量子電腦的材料不穩定度高,容易受到外在環境的影響,一直是研發的困境。若能將這道理論套用在相關的材料科學上,量子電腦問世指日可待。

雖然這項理論問世30多年,但目前相關的研究仍停留在實驗室,並未被實際運用。李定國指出,近十多年已有許多過去未被重視或不為人知的新材料都一一被發現,而且也有不少科學家投入研究。若未來實驗證實這些新材料能夠實際被運用,甚至取代現在使用的材料,不但能大幅減低研究與研發的成本,也將大大的改變人類的生活。

82歲的圖列斯雖今年才榮獲諾貝爾獎,然而他的學術貢獻在物理學界早已是大師的地位。李定國透露,圖列斯多年前曾來台演講,引起台灣物理學界的轟動,許多學者、學生對於圖列斯的學者風範與研究精神都印象深刻。

李定國說,三位學者的研究雖只是理論,但是對於科學研究而言是重大的突破,因此本次獲獎並不意外,學界甚至認為直到現在才頒獎給他們「有點太晚」。