拓撲(物理學中的拓撲)

在物理學中，拓撲在幾個領域被使用，如凝聚態物理學，量子場論和物理宇宙學。

基本介紹

• 中文名：拓撲
• 所屬學科：物理學

術語簡介

機械性能在固體中的拓撲依賴性在機械工程和材料科學學科中是令人感興趣的。電氣和機械性能取決於材料中分子和基本單元的布置和網路結構。研究了皺褶拓撲的抗壓強度，試圖了解這種主要是空白空間的結構的高強度重量。拓撲在接觸力學中具有重要意義，其中剛度和摩擦對表面結構的維數的依賴性是多體物理學中套用的關注點。

拓撲量子場論（或拓撲場論或TQFT）是計算拓撲不變數的量子場論。

雖然TQFT是由物理學家發明的，但它們也具有數學興趣，其中包括紐結理論和代數拓撲中的四歧管理論，以及代數幾何中的模空間理論。唐納森，瓊斯，維滕和康泰維奇都獲得了與拓撲領域理論有關的領域獎章。

卡丘流形（Calabi-Yau歧管）的拓撲分類在弦理論中具有重要的意義，因為不同的歧管可以承受不同種類的弦。

在宇宙學中，拓撲可用於描述宇宙的整體形狀。這個區域被稱為時空拓撲。

進展

凝聚態物理進展

拓撲在凝聚態物理學進展揭示了無數新現象和套用前景。量子霍爾效應、分數量子霍爾效應、拓撲絕緣體和拓撲超導體的發現提供了對物質的新視角。隨著拓撲磁疇和拓撲量子計算研究的深入，未來磁存儲和量子計算技術有望取得重大突破。此領域持續展現出其巨大的研究價值和套用潛力。