| Vorlesungsbeschrieb |
Der Physik Nobelpreis wurde 2016 an die britisch-stämmigen und in den Vereinigten Staaten arbeitenden theoretischen Physiker J. Michael Kosterlitz, Duncan Haldane und David J. Thouless für das tiefere Verständnis exotischer Formen der Materie verliehen. Dazu zählen unter anderem Supraflüssigkeiten, Supraleiter sowie gewisse ungewöhnliche magnetische Materialien. Dabei spielen insbesondere sogenannte topologische Eigenschaften der Materie eine zentrale Rolle. Die Topologie ist ein Teilgebiet der Mathematik, das sich unter anderem mit den Eigenschaften kontinuierlicher Deformationen beschäftigt (wobei Operationen wie das Zerschneiden oder Zusammenkleben nicht erlaubt sind). Der Übergang sehr kalter suprafluider dünner Schichten in einen normalen flüssigen Zustand bei höheren Temperaturen geht beispielsweise mit der Erzeugung von Wirbeln in der Flüssigkeit, sogenannten topologischen Vortizes, einher, die nicht durch eine kontinuierliche Deformation zum Verschwinden gebracht werden können. Eine Kette von quantenmechanischen elementarmagneten (sogenannten Quantenspins) kann Energie in beliebig kleinen Mengen aufnehmen, wenn der Spin einen halbzahligen Wert annimmt, während Spinketten mit ganzzahligem Spinwert dazu nicht in der Lage sind. Auch dies ist auf topologische
Eigenschaften dieser exotischen Form von Materie zurückzufuehren. Die Forschung der 2016 mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Physiker unterstreicht eindrücklich, dass moderne mathematische Methoden einen unverzichtbaren Schlüssel zum Verständnis der Natur bieten.
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