诺贝尔奖得主、凝聚态物理学先驱莱格特在超流理论领域作出了开创性贡献。
理论物理学家安东尼?莱格特(Anthony Leggett)于2026年3月8日在美国逝世,享年87岁。莱格特和阿列克谢?阿布里科索夫(Alexei Abrikosov)、维塔利?金茨堡(Vitaly Ginzburg)因在超导体和超流理论领域作出开创性贡献而共同获得2003年诺贝尔物理学奖。
1938年3月26日,莱格特出生于英国伦敦。进入牛津大学后,他最开始学的是人文学科,主修古典语言文学、哲学等课程,并于1959年获得古典学学位。他虽然擅长哲学,却从未想过要把成为哲学家当作职业追求,因为他觉得哲学更多依赖于措辞技巧,而非客观标准。于是,他鼓起勇气在牛津大学攻读了第二个本科专业——物理学,并于1961年获得物理学学位。随后,他开始攻读物理学博士学位,最终于1964年在牛津大学完成学业。毕业后,他前往美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和日本京都大学从事博士后研究工作。
1967年,莱格特回到英国,在萨塞克斯大学度过了接下来15年的职业生涯。在此期间,他完成了那项为其斩获诺贝尔奖的超流理论研究。所谓超流性,即某些物质在超低温下无黏滞性流动的特性。
氦-4的超流性是在20世纪30年代被发现的,到了60年代,几位理论物理学家推测氦-3或许也具有超流性。但这两种形式的氦有着本质区别:氦-4原子是玻色子,当温度足够低时,它们能全部凝聚至同一量子基态;氦-3原子则是费米子,根据泡利不相容原理,它们无法进入那样的量子态。然而,同样是费米子的电子,却能通过形成库珀对突破这一限制。理论物理学家据此推测,氦-3原子或许也能进行类似的过程。1972年,终于有科学家在实验中观测到了氦-3的超流性。但是,后续的许多实验结果让理论物理学家感到困惑不已,如在实验中观测到氦-3有三种不同的超流相。
莱格特通过研究证实,这些结果可以通过超流体中各种对称性的自发破缺来解释,而这项工作,是他获得2003年诺贝尔物理学奖的关键。1983年,莱格特移居伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校,并在那里工作至2019年退休。
除诺贝尔奖外,莱格特还获得了多项荣誉,包括1998年当选英国物理学会荣誉会士,2002年获得沃尔夫物理学奖,2004年因“对物理学的贡献”被英国女王授予爵士头衔,等等。长期从事超流体研究的彼得?麦克林托克(Peter McClintock)教授说:“莱格特的过人之处在于,能够洞悉底层机制和过程,并以通俗易懂的方式阐释其物理本质。我印象最深刻的就是氦-3超流相的发现以及莱格特的独特方法——他总是能解读每一项新的实验数据,并将其融入尚在形成的理论框架中,以构建连贯的物理图景,同时梳理出尚未解决的问题,提出可能的替代解释。”
资料来源 Physics World
