1991年诺贝尔物理学奖
1991年诺贝尔物理学奖
1991年物理学奖，授予法国的德热纳皮埃尔·德热纳（Pierre G.de Gennes）以表彰他把研究简单系统中有序现象的方法推广到更复杂的物质态，特别是液晶和聚合物所作的贡献。
皮埃尔·吉勒·德热纳（Pierre Gilles de Gennes，1932—），出生于法国巴黎。1955年—1959年在原子能中心（Saclay）作研究工程师，主要从事中子散射和磁学方面的研究工作。随后在伯克利完成博士后并进行高级研究或工作访问。1961年被聘为奥尔塞巴黎大学固体物理学助理教授，讲授金属与合金的超导理论。1971年被聘为法兰西学院教授。自1976年起在巴黎物理和化学研究所任所长。德热纳于2007年逝世。
德热纳用数学方法描述磁偶极子、长分子或分子链是怎样在特定条件下形成有序态的，并阐明了当这些物质从有序态过渡到无序态发生了什么事情。例如，在加热磁体时，就会发生这类有序到无序的变化，磁体中的小原子磁体由原来的有顺序排列状态转变为所有小原子磁体都无规则的诺贝尔为什么没有数学奖排列状态。而由无序到有序的转变往往发生在确定的温度下，有时也出现跳跃式的变化，这就是在临界状态下的相变，对于铁磁体来说，这个温度就是所谓的居里点。
德热纳的工作是从磁相转变研究开始的，20世纪六七十年代，他又研究了其它复杂的有序-无序现象。德热纳涉及的领域非常广泛：液晶中有序态到无序态的转变、聚合物链的几何排列和运动中的规律、微乳胶（Micro-Emulsion）稳定性条件等等。这些现象是非常复杂的，以至于以前的物理学家尚不认识它们从有序到无序的转变所遵循的普遍规律。德热纳在从事这些研究时，多次获得重要成果，特别是对液晶和聚合物的研究方面。
此外，德热纳还证明了，在差异如此明显的物理系统中，如磁体、超导体、液晶和聚合物溶液的相变，可以采用令人惊叹的通用数学语言来描述。
人类发现液晶已有100多年，起初并未受到广泛重视。20世纪20年代，欧颀（Oseen）提出把液晶作为连续体，研究液晶流体动力学并获得一定的成功。此后又被冷落了30年，直到20世纪60年代，因为有了液晶理论研究的相关知识和液晶在显示方面的应用需求，才引导人们重新开始液晶的研究。此外，到了那个时候，也比较容易得到便于研究液晶状态和性质的典型系统，对普遍理论进行检验。所以在当时液晶便成为材料科学的前沿，这个蓬勃发展的势头至今不减。
20世纪60年代末，德热纳在奥尔塞组建液晶研究组，其中有实验室，也有理论家。很快，
这个组就在液晶领域占据了领导地位。德热纳本人对液晶知识的一个重要贡献就是解释了30年来一直未弄清楚的向列相液晶中的奇异光散射，他用复杂的方法证明了这种奇异光散射是由于取向有序中的自涨落产生的。德热纳另一个重要贡献是给出了在液晶上施加微弱交流电场时转变点产生的条件。再有，德热纳还阐述了液晶和超导体之间在行为上有重要的相似性。1974年，德热纳所著的《液晶物理学》一书现已成为液晶领域的一本标准著作。
微乳胶或称微胶囊，用途广泛。例如，在将要采尽的石油井中，可以将水-双亲分子的混合物注入井中，形成微乳胶，将遗留在多孔的岩石中的石油“洗”出来。又如，利用微胶囊技术将药剂包在微乳胶内，口服时这层微胶囊可以直到部位再将药剂“释放”出来。20世纪70年代，德热纳研究了一种溶致液晶体材料，这种材料的分子一端具有不易溶于水的碳氧尾链，一端具有易溶于水的极性基团，它是一种有广泛应用前途的材料。德热纳给出了这种材料的相变和热力学稳定性条件。这些成果对这种材料的应用起着重要的指导作用。
在聚合物的研究方面也是这样。聚合物在高技术应用上（如软接触多孔透镜、宇宙飞船的防熔化外壳以及高弹性强度材料等）有极大前途。德热纳认为在该领域内，聚合物自发有序和它的液晶相研究被人们忽略了。
聚合物是由单体（简单得多的物质形态）连成非常长的链，单体链大约长10埃，千万个类似的单体链串在一起，组成聚合物。稀溶液中的聚合物分子形成环状、缠结状或套管状。终端与终端接在一起，在三维空间随机运动地互相缠绕。以前曾有人试图用数理统计方法描述分子空间分布的各种可能性，并考虑到如下事实：在同一时间、同一地点，不能多于一条线。英国的爱德华（Edwards）在这方面作出了重要贡献，他从粒子物理学引进一种计算技术。德热纳则仍然采用宏观理论，他的重大发现在于：在聚合物排列中“无序中的有序”和磁矩系统从有序转向无序的条件之间的相似性比人们想像的要大得多。德热纳在相变的普遍物理的基础上，打开了一条路，通向对聚合物极其复杂的有序现象进行新的描述。奥尔塞小组不久就将这一描述扩展到浓溶液中的聚合物及高浓度的熔化了的纯聚合物。在这种浓溶液中的聚合物里各种键可以互相缠绕在一起。

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