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Topological Defect

Definition / 释义

拓扑缺陷:指在材料或场的有序结构中,由于形成过程中的“排布无法在整体上连续一致”而产生的稳定异常区域。常见于凝聚态物理与宇宙学,例如晶体中的位错、液晶中的缺陷、以及宇宙早期相变可能产生的宇宙弦等。(在不同学科里可指不同具体类型,但核心都是“由拓扑性质保证的缺陷/不连续”。)

Pronunciation / 发音

/ˌtɑːpəˈlɑːdʒɪkəl dɪˈfekt/

Examples / 例句

A dislocation in a crystal is a kind of topological defect.
晶体中的位错是一种拓扑缺陷。

During a phase transition, the system can trap energy in a topological defect that remains stable for a long time.
在相变过程中,系统可能把能量“困”在一个拓扑缺陷里,使其在很长时间内保持稳定。

Etymology / 词源

topological 来自 topology(拓扑学),其源头可追溯到希腊语 topos(地方、位置)+ -logia(研究、学说),强调“在连续变形下仍保持不变的性质”。defect 源自拉丁语 defectus(缺失、缺陷)。合起来的含义就是:由“整体结构的拓扑性质”所决定、难以通过局部平滑调整消除的“缺陷”。

Related Words / 相关词

Literary Works / 文学作品

  • Cosmic Strings and Other Topological Defects — A. Vilenkin & E. P. S. Shellard(书名即包含该术语,系统介绍宇宙学中的拓扑缺陷)
  • The Road to Reality — Roger Penrose(涉及拓扑与物理结构,讨论相关概念语境)
  • The Universe in a Nutshell — Stephen Hawking(通俗语境中提及宇宙早期相变与可能产生的缺陷,如宇宙弦等)
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