9月25日下午，我校“名师大讲堂”在行政西二楼会议厅继续开讲，物理与电子工程学院张艳阳教授主讲第二十讲，与师生们畅谈物理学学科发展的过程，物理与电子工程学院陈渊副院长主持报告。
张艳阳教授从几个诺贝尔物理学奖入题，以诺贝尔物理学奖来延伸出学科发展的过程，并向同学们重点介绍了什么是凝聚态物理。凝聚态物理（condensed matter physics）是从微观角度出发，研究由大量粒子（原子、分子、离子、电子）组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科。
1982年，由物理学家肯尼斯·威尔逊建立的相变的临界现象理论，即重正化群变换理论获得了当年的诺贝尔物理学奖。重整化群理论(renormalization group theory ) 是在粒子物理研究中为克服微扰发散困难而进行标度变换，从而得到群不变性的一种理论。其后又被广泛用于研究凝聚态物理的相变间题。重整化群理论可分为“动量空间重整化群”和“实空间重整化群”两大类。重整化群的目的是通过改变物体的粗视化程度 (长度标尺)来观察物体中各物理量的变化规律。一个物体在发生二级相变的临界点处，它的相关长度是趋于无穷大的，因此物体就具有尺度变换下的不变性，也就是通常所说的“标度不变性”。这时物体的结构必然具有自相似性，可以利用标度不变性求出在临界点处的各种临界指数。分形同样是一种具有自相似特性的几何体，它的结构满足标度不变性，因此基于标度不变特征的重整化群理论也是研究分形结构的一种有力工具。
1985年，物理学家冯·克利青因量子霍尔效应获得了当年的诺贝尔物理学奖。量子霍尔效应一般被看作是整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称。霍尔效应在1879年被美国物理学家霍尔发现，它定义了磁场和感应电压之间的关系。当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个横向的作用力，从而在导体的两端产生电压差。
1997年，物理学家朱棣文、克洛德·科昂-唐努德日、威廉·菲利普斯发展了用激光冷却和捕获原子的方法，获得了当年的诺贝尔物理学奖。在激光冷却和捕获原子的贡献意味着在不管在理论上还是在实验室上都取得了突破，并导致对光和物质之间的相互作用有更深的理解，由此打开了研究极低温下稀薄原子蒸汽的量子行为的新道路。激光冷却和捕获技术可用于高分辨率光谱学和超冷碰撞的研究，并且在建造原子钟、原子干涉仪和原子激光器以及研制原子光学和原子刻印术的仪器等方面有着重要的作用。
2001年，物理学家埃里克·康奈尔、卡尔·威曼、沃尔夫冈·克特勒因在稀薄的碱金属气体中实现了玻色-爱因斯坦凝聚，以及在对这种凝聚物的特性进行早期的基础研究中所取得的杰出成就，获得了当年的诺贝尔物理学奖。玻色–爱因斯坦凝聚（Bose–Einstein condensate）是玻色子原子在冷却到接近绝对零度所呈现出的一种气态的、超流性的物质状态（物态）。1995年，科学家使用气态的铷原子在170 nK的低温下首次获得了玻色-爱因斯坦凝聚。在这种状态下，几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态，形成一个宏观的量子状态。研究玻色-爱因斯坦凝聚不仅有重要的科学意义，而且在芯片技术、精密测量和纳米技术等领域也有非常广泛的应用前景。
2016年，物理学家戴维·索利斯、迈克尔·科斯特利茨、邓肯·霍尔丹获得了当年的诺贝尔物理学奖，以表彰他们在理论上发现了物质的拓扑相变和拓扑相。拓扑学是数学的一个分支，通常用来描述一些逐步变化的性质。这三位科学家大胆地将拓扑学概念应用到物理学，采用拓扑学作为研究工具，证明了超导现象能够在低温下产生，并阐释了超导现象在较高温度下也能产生的机制——相变。
正如张艳阳教授在讲座中所道：“像这样的科普报告，我觉得不管是学什么专业的，每个人都可以多参加，这对各个学科的学习和理解都是有帮助的”。本次讲座为同学们介绍了物理学科的专业前沿知识，引导同学们走入科学的殿堂，为专业学习打下良好的基础，为同学们树立远大理想、探索学习科研之路指引了方向。
