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拓扑与物理:漫谈2016年诺贝尔物理奖——本学期第二堂“科学、哲学与人生”研讨课

添加时间: 2016-11-14 发布者:系统管理员点击次数:

  11月11日下午,本学期第二堂“科学、哲学与人生”研讨课在江安校区综合楼C座C308室开讲,来自物理学院的李志强教授以“拓扑与物理:漫谈2016年诺贝尔物理奖”为题,与数学与应用数学、物理学、化学、生物科学、计算机科学与技术等专业的“试验班”同学进行了一场关于拓扑和诺贝尔物理奖的探讨。

  李教授毕业于美国加州大学圣地亚哥分校,主要研究领域为实验凝聚态物理、低维拓扑量子体系的物理及光电子学。此次研讨课,李教授从2016年三位诺贝尔物理奖得主的研究主题“凝聚态物质中的拓扑相变和拓扑相”引入,首先介绍了什么是拓扑,简单而言即“几何空间在连续映射下保持不变的性质”,并通过球面展开成平面而不扭曲的事例,运用Gauss–Bonnet定理从度量性质上对拓扑给予了描述。之后,他结合量子物相、超导、超流、玻色-爱因斯坦凝聚态、磁性、涡旋等物理现象,讨论了拓扑的广泛关联。接着对Kosterlitz–Thouless相变、量子霍尔效应进行了图形分析,并涉及纤维丛、固体的能带、布里渊区等理论。他运用公式和函数图形,对物理中的拓扑给出了进一步的解释,并将拓扑态和量子霍尔效应关联讨论。之后,他将重点放在对拓扑绝缘体的阐述上,介绍了该领域的前沿科学研究,如Majorana费米子等课题,并就他所工作的实验室当前在拓扑绝缘体、拓扑晶体绝缘体、拓扑Kondo绝缘体和外尔费米子等领域的研究工作进行了详细的讲解。

  李教授就前沿、深奥的内容进行深入浅出、颇具启发的讲解,包含2016年诺贝尔物理奖得主对于拓扑物理的历史性贡献以及拓扑量子物理在多个领域的最新进展,为在座同学打开了一扇通往物质世界的奇妙窗口,带着同学们一起探讨和领略其中的物理学之美。陌生的理论逐渐转化为较为系统的认知,同时呈现出无穷的探索的乐趣,同学们受益匪浅。

 

 

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