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manbet手机版中国科学院院士Thors Hans Hansson教授的演讲manbet手机版瑞典皇家科学院manbet手机版；manbet手机版诺贝尔物理学委员会成员，2016年12月10日

manbet手机版索尔斯·汉斯·汉森教授在斯德哥尔摩音乐厅发表2016年诺贝尔物理学奖颁奖演讲。manbet手机版版权所有©诺贝尔媒体公司2016
manbet手机版图片:Pi Frisk

manbet手机版物理学是一种人类活动，像所有此类活动一样，它是在历史、地理和语言背景下发展起来的。manbet手机版尽管如此，物理学的核心结果——自然法则——超越了这些障碍。manbet手机版它们在今天和在最初是一样的，在未来也将是有效的。manbet手机版它们在地球上和我们现在知道的围绕遥远恒星运行的奇异行星上是一样的。manbet手机版物理定律是普遍的，它们是用数学的语言表述出来的。

manbet手机版这种非凡的普遍性与空间、时间和物质的基本性质密切相关，这些性质在物理定律中以对称的形式反映出来。manbet手机版用来描述对称性的数学分支被称为群论，在19世纪得到了实质性的发展。manbet手机版直到后来，这种数学在20世纪彻底改变了物理学的新量子理论中成为不可或缺的工具。

manbet手机版群论在量子力学中的作用只是一个例子，说明重大科学突破往往需要一种新的语言。manbet手机版由于物理学的语言是数学，物理学的突破往往需要新的数学。manbet手机版牛顿在发展力学的同时，也发展了导数和积分理论manbet手机版爱因斯坦manbet手机版他用当时的弯曲空间数学来阐述他的广义相对论，这对物理学家来说是不熟悉的。

manbet手机版数学语言是抽象的，但它有两个主要优点。manbet手机版用数学公式表述的理论是定量的，因此通常可以用于详细地、高精度地解释和预测实验结果。manbet手机版数学是演绎的，所以数学论证可以用来预测未来实验的结果——希格斯粒子的发现就是一个显著的例子。manbet手机版演绎法在所有科学中确实是一个重要的工具，但它在理论物理学中更胜一筹。

manbet手机版许多哲学家、物理学家和数学家都惊叹于数学描述自然的惊人能力。manbet手机版在一篇著名的文章中，manbet手机版尤金·维格纳manbet手机版这被称为“数学的不合理有效性”。

manbet手机版今年的诺贝尔物理学奖奖励的理论物理学贡献正是这种不合理的有效性的例子。manbet手机版2016年诺贝尔物理学奖得主使用了拓扑学的新概念，做了两件事。manbet手机版首先，他们解释了惊人的观察结果，其次，他们做出了理论发现，也就是说，他们预测了后来观察到的新现象。manbet手机版拓扑描述对象的健壮属性。manbet手机版从拓扑学上讲，鸡蛋和足球属于同一类——没有洞的三维物体。manbet手机版但甜甜圈和结婚戒指一样，都属于只有一个洞的物体。manbet手机版孔数总是整数，是拓扑不变量的一个例子。

manbet手机版量子力学是作为一种微观物体的理论而诞生的:单个原子和分子。manbet手机版但它也很快被用于理解物质的常见相:气体、液体和固体。manbet手机版超流体和超导体也加入其中。manbet手机版在这里，对称概念也被证明是极其重要的。manbet手机版通过研究对称性，manbet手机版列弗兰道manbet手机版能够对物质可能的相进行分类，并描述它们之间转换的机制。

manbet手机版今年的获奖者表明，朗道对物质相的分类是不完整的——还有额外的所谓“拓扑相”，具有不同拓扑不变量的特征值。manbet手机版在拓扑学的帮助下，他们还展示了如何解释观察到的物质不同相之间的转变，而根据早期的理论，这是不可能的。

manbet手机版新概念和新思维方式产生影响通常需要时间。manbet手机版但在过去十年中，对“物质拓扑相”的研究几乎出现了爆炸式增长。manbet手机版今天的年轻物理学家对拓扑概念的研究自信而娴熟，就像前辈们对导数、对称性和几何的研究一样。

manbet手机版今年的获奖者不仅有重要的特殊发现，而且——也许是最重要的——他们为描述物质的新方法奠定了基础。manbet手机版他们给了我们丰富的数学语言和深刻而美丽的抽象概念。manbet手机版但是在自然科学中，光有美是不够的——数学中充满了美丽的结果。manbet手机版真相也是必要的。manbet手机版这需要实验和测量。manbet手机版拓扑物质理论出色地通过了这一考验。manbet手机版它结合了真与美。manbet手机版这是最好的理论物理。

manbet手机版索利斯教授，霍尔丹教授，科斯特利茨教授:
manbet手机版你因“拓扑相变和物质拓扑相的理论发现”被授予狗万世界杯诺贝尔物理学奖。manbet手机版我很荣幸也很高兴代表瑞典皇家科学院向你们表示最热烈的祝贺。manbet手机版现在我请你们走上前来，从国王陛下手中接过诺贝尔奖。