為什麼 2016 年諾貝爾物理學獎要頒給「發現拓撲量子相變及拓撲量子態」?夜黑風高小心火燭-_-_-_-2016-10-04 22:04:45

獲獎者打開了一個未知的世界,物質可以以一種奇怪的狀態存在,他們利用先進的數學方法來研究不同尋常物質狀態,如超導體、超流體或磁膜等。由於他們的開創性工作,許多人希望未來這種研究將會對材料學和電子學產生革命性影響。如今,人類對物質的新奇相態的研究正在展開,材料科學和電子學的未來應用前景充滿希望。

拓撲絕緣體、拓撲超導體和拓撲金屬都是目前的熱門話題。過去十年來,凝聚態物理的最前沿都被這個領域的研究所主導,重要原因是這些拓撲材料對於新一代電子元件和超導體會十分重要,未來還可能導向量子計算機的研究。此刻,研究者依然在探索三位諾獎得主開創的薄層物質“平面國”的奇特屬性。

這些領域也正是我們國家所渴望不可及,此次諾貝爾的物理學獎應該是毫無懸念實至名歸!不過我們國家在量子力學和量子通訊及更牛逼的量子傳輸也取得很大的成果,並付諸行動!加油吧中國!

為什麼 2016 年諾貝爾物理學獎要頒給「發現拓撲量子相變及拓撲量子態」?

為什麼 2016 年諾貝爾物理學獎要頒給「發現拓撲量子相變及拓撲量子態」?

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為什麼 2016 年諾貝爾物理學獎要頒給「發現拓撲量子相變及拓撲量子態」?物理文化與施鬱世界線2017-11-30 23:36:40

施鬱

(復旦大學物理學系)

因為在拓撲相變和物質拓撲相方面的開創性工作,索利斯(David J。 Thouless)、霍爾丹(F。 Duncan M。 Haldane)和科斯特里茲(J。 Michael Kosterlitz)分享2016年諾貝爾物理學獎。

拓撲指物體在連續變化下保持不變的性質,連續變化是指拉伸、扭曲以及變形等等,但是不能有撕裂。比如,一個球和一個橢球,甚至一個任意形狀、沒有洞的物體,在拓撲上都是一樣的。一個麵包圈和有一個手柄的茶杯,甚至任何有一個穿透的洞的物體在拓撲上是一樣的。

三位獲獎科學家發現,拓撲在凝聚物質的一些物理特性上起到至關重要的作用。凝聚物質是指大量粒子構成的物質,如固體、流體等等。2016年諾貝爾物理學獎的獲獎工作將凝聚態物理帶到了一個新的天地,帶來了革命性的新觀念,打開了組成物質的大量粒子微觀拓撲性質與物質宏觀物理性質的關係這扇大門。他們開闢的這個方向現在已經成為一個前沿和主流領域,而且對材料科學和資訊科學有很大的影響,為新材料、新器件的設計帶來了新的思路。對於量子計算機的實現也很有意義,因為拓撲的性質可能帶來穩定的量子狀態,幫助克服量子計算對於環境擾動的敏感。

1966年,有人證明,如果物理特性(比如磁性方向)可以連續變化,那麼只要溫度不是絕對零度,2維或2維以下不發生相變。但是1972年,利斯和科斯特里茲合作研究了渦旋所導致的2維繫統相變。

1879年,美國物理學家霍爾發現,電子在電壓驅動下形成電流時,再加上一個垂直的磁場,在垂直於電流的方向形成新的電壓,叫做霍爾電壓。這就是霍爾效應。1980年,馮•克里青發現量子霍爾效應, 即在極低溫下(2K以下),電流與霍爾電壓的比值總是某個常數的整數倍。

1980年代,索利斯與合作者提出,量子霍爾效應起源於拓撲,對應的整數是所謂陳數。 1988年,霍爾丹發現,即使沒有磁場,只要有所謂的時間反演對稱破缺,而且能帶的陳數不等於零,也會有類似量子霍爾效應的電導量子化。霍爾丹還研究了1維量子反鐵磁的物理性質與拓撲的關係。

為什麼 2016 年諾貝爾物理學獎要頒給「發現拓撲量子相變及拓撲量子態」?心勤122017-12-02 06:46:00

(幹嘛拿紅包刺激回答呀)拓撲是不是要改變物質世界的本性啊?嘿,物體可以被任意拉伸扭曲而不變形,厲害了,如果是這樣,物質世界該被棄置了耶,進入超物質世界?那麼這是可怕還是可喜?

為什麼 2016 年諾貝爾物理學獎要頒給「發現拓撲量子相變及拓撲量子態」?小烏龜的生活2016-10-15 07:06:15

《量子共用》

一、量子疊加,獨立意識範圍內,資訊在人的認知裡所具備的功能和現象,物質好像似波又似粒子,具有波粒二象性,其實不確定的未知的未來是波,未來什麼可能性都可能發生,就如下一刻度的你低頭還是抬頭向左還是向右下一刻度其實有無數個版本的你,他們的運動狀態與此時的你不盡相同,十分相象,而切每一個刻度的你都存在著面對當下環境的感受,是你成為了下一個當下,而不是你成就了當下,其實一切的可能性都好像是別儲存起來的,每一種可能性都在開啟狀態都客觀的存在在那裡就像十年後仍然可能活著的你,擴充套件一下每個刻度與每個刻度相連就形成了一個事物運動長久一些就是歷史,其實就是四維時空,(注意歷史是刻度與刻度之間資訊差極為微小產生的連線,資訊差太大不能如此,如若當下的刻度與十年後的某個時空刻度相連形成的歷史邏輯不符,無限止的某事物的歷史的無限可能就是五維時空。

二、量子糾纏,資訊不可分割,組合成資訊的組合元素之間相互關聯的表現,1,首先先說明一下量子糾纏在相同維度(同一維度裡比如三維)裡的特徵和表現,鬼魅般的超遠距離作用是它最不可思議的現象,糾纏狀態下的事物由兩種特質相同的實質物體產生,兩個硬幣,一套滑輪,我感覺的是糾纏狀態下的事物是一個整體時間無法分割它們,不與它們發生作用,時間在己形成的資訊面前不起作用了,而兩個特質相同的事物看上去是兩樣東西,其實是一個整體,(這個觀點有些說不通但以前我這樣想過,在一塊玻璃的一面寫字,另一面做為反面,將這塊玻璃厚度無限大或者把我們日己無限小,玻璃正反面完全重合堪稱天衣無縫,寫字這面的改變會隨時引影反面,但只有寫字的那面可被凃改,反面則不可以,如果反面是呈現給觀測者的象,他只能見到實際物體狀態改變的結果,在這裡解釋這個概念還是比較含糊,但讓記住一點反應給觀察者的象與正面就存在著這種關糸,其實兩者就是一個整體,硬幣、滑輪,是兩個實質物體可同時運動,結果一定是一正一反,這個又是超脫機率的問題),其實糾纏關糸就像是一條公路有逆行,有順行,如若路無限長,有個車在順行,那麼逆行道上的車一定是相對我而行,一開始路是確定的,不確定的是車,已確定的東西時間無法與之發生作用,但被儲備的下一刻度是不確定的,像車,但路會讓他們瞬間產生連糸,也就是一個當下,組成身體組成部分在時間裡不確定(有可能向前向後向左向右),但所有組成的你身體的運動狀態的(身體的各個組成部分比如四肢都以在空間中以不同形體狀態下一秒或未來客觀存在在那裡)可能都是被儲備好確定的,只等你成為己經存在的那一刻,而那一刻你身體的狀態是己行成的資訊不可被分割。2,在不同維度裡的特徵和表現,比如手機螢幕裡的影片是三維的,事物和事物之間有距離,比如人看太空,他和太空中的星星相距遙遠,但在手機螢幕的二維看來,他們之間沒有距離,所以在不同的維度空間裡,事物和事物本為一體,沒有距離,我還看過一篇文章:一根鐵棍穿過一個籃球,籃球外表面爬行的螞蟻先後看到兩根豎立的鐵棍,想當然的認為是不一樣的兩根鐵棍,但其實在三維空間中的我們看來,兩邊的鐵棍其實就是一根。三維的我們也就眼角開合度大點。二維平面的螞蟻看不到籃球裡的東西,所以看錯,三維空間的我們看不到量子世界的某些東西(這就是四維了),所以覺得糾纏著的兩個量子是兩個東西,其實,那倆就是一個東西。就好像上面的鐵棍,螞蟻看到這邊的鐵棍逆時針轉,那邊的鐵棍就順時針轉,這邊順時針那根就逆時針轉,這邊一停,那邊也立馬停下,盯著看了老半天,每次都這樣,沒有一次例外,我發現兩根鐵棍是糾纏的,這倆棍子就一根,所以方向一樣,就像我們也和螞蟻一樣,看四維空間也是雲裡霧裡的,高維生物看我們看到的相聚相距遙遠不為一體的事物,其實是同一個東西,這是量子糾纏在不同維度之下表現出來的,特徵和現象。3,綜上,量子糾纏其實就是資訊不可分割,組合成資訊的組合元素之間相互關聯的表現,那麼接下來的量子共用就是量子疊加,糾纏的擴充套件。

三,量子共用:囊括了所有的,不同時空,不同維度,各類維度時空的尺度大小,客觀與主觀事物,使它們產生錯綜複雜的相互交織編制,分割組合,在行成不同時空,不同維度,名類維度時空的尺度大小,客觀與主觀事物,它包含著所有的可能性和資訊。“量子共用”是本文最重要的內容是本文的核心重點,我在某些評論裡也發表過量子共用對這個世界或一花一世界的理解,看過的人都表示難以理解。這是我個人的觀點,它新穎而獨特,明白它的意思我們必須拋開定勢思維對我們的束縛,開啟想象力。1,那麼我們先將我們認知下的獨立意識範圍世界在想象裡分割然後組合,拿我們熟悉的事物身上分割的部分來說,你揮動的手腳,飛舞紅旗,轉動輪子,飄落樹葉,濺射的水花這些東西的組成部分組成一個整體,(將這種組合在天馬行空一些,任何事物都可以和任們事物產生生分割組合,它不會受,尺度大小,維度,時空,甚至主觀和客觀還有我們的想象的引響,分割與組合實用於任何一個地方,沒什麼地方他不能涉及)把它當作一個有感知的事物,2,組合後:現在它在超越人類認識範圍的它們自己世界裡存在,而那些在它們世界裡的組成部分在它們的世界裡反應出的資訊發揮出的作用於我們的世界當然是不可能相同的在我們的世界生揮動的手,飛舞的旗,轉動的輪,等等,在它們的世界反應和發揮出我們想象不到的可能性和資訊,比如我的手在“它”的身體裡將不在是手,而切完全沒手這個概念,我們如“它們”在共同運用一個東西來反應出各自意識範圍內的資訊,而切在共用的情況下資訊不受時間作用,各種可能性在同一個時間,一個東西來反應出種種不同的資訊,擴充套件來說,我的手可以反應出宇宙問所有可能有的資訊,無數個意識不能相融的世界在共同運用一個東西發揮出所有可能的資訊於可能性,我們與“它們”是在意識不能相融,但機體卻相互共用的情況下共存的。3,在說到運動,如果這種說法成立,那我們的舉手投足都於超越意識範圍之外,於整個宇宙息息相關,我們的運動將不是我們自發產生的,而是受意識不能相融,機體相互共用超越意識範圍之外的事物的牽機產生的,比如,腳踢足球,手拿杯子,等等這些動作,不是受我們人類大腦意識支配的,而超越我們意識範圍之外的事物的運動也不是它們的自我運動,也是受到你身體組合部分的引響牽制產生的,我們知道情感和情緒是與我們的軀體關聯存在的,與我們相生相伴,假如你手舞足蹈,代表你很開心,但你身體的某部分在於其他事物的某部分組合成超越意識範圍之外的一個事物,此刻是何感受,或高興,或傷感,你的某個情感情緒可能囊括和反應出了其他意識範圍之外事物不確定的某個未知的感受,與我們機體關係所有的事物都會以“量子共用”這種法則和機制運作,如果拿這種方法去思考,我們會感覺這不可思議,拿量子來說,一個量子就是宇宙間所有的可能性和所有的資訊,那麼任何東西其實都是任何事物,你是我我是你 ,還要強調所有的運動都不是自我運動,而是無窮無數的不同意識範圍的共用體之間相互牽制,引響所產生的獨立意識範圍內物質的運動,

四、關於意識:1,意識是如何產生的:綜上所述,根本的真理存在於唯心還是唯物,客觀與主觀,有和無之間,上述三者都其實是相互寄生依存,沒有彼此就沒了存在,其根本於宇宙間所有的感知事物有關,比如在人看一朵花,這朵花同時存在於無數個超越彼此意識感知的世界裡,有無數個意識感知它,但在每一個世界裡,它發揮的作用體現的狀態是超越意識感知的不同,人在不看這朵花時,在另外的世界裡它還是在其它的宇宙在一件事物身上體現出種種的可能性,不會隨獨立的一個世界裡的某事物的不看見或者未觀察和未運用而消失,它會以其它的超越人類認知的可能性存在,它是任何事物,它永恆存在,就像被儲存的資訊,只等你成為它,所以意識(影象與碎片)寄託於意識,2,什麼是意識:意識是,單向世界:(我們自己識知下的世界,未超越我們意識範圍的世界,能被人類的認知所認識)所有事物和生命體所具備的影象資訊(影象可被碎片化、具有分離性和組合性)而這些影象的存在可以是主觀的、客觀的,想想有時候我們覺得靈魂脫離體外,我們做夢到另一個地方,圍繞著我們的還是影象,如果人死了靈魂存在感之仍然有意識,相對於身體而言靈魂是客觀存在的,所以靈魂是一種客觀存在的影象,是影象就可以與其他的影象相互組合,不論它是主觀的,客觀的,不同維度的,不同時空的,(其實人也是碎片的相互組合,不用影象來定義它,它就是粒子或粒子的統稱(量子),只不過人在人的意識範圍內)可以發現如裡到眼前的事物分割組合(在不同時間,空間,地點,你的想象裡的亂七八糟的事物組合)你會發現這是什麼東西,那麼它就是超越你意識範圍之外的那麼一個事物,如果一直這麼想,任何事物的影象都可以和任何事物圖上的相互組合,那麼在我們意識範圍之外和意識範圍之內的事物、空間、宇宙,沒有上限沒有數目。