Dari pelajaran di sekolah selama ini kita mengetahui fase atau wujud material biasanya dibagi menjadi zat padat, cair, dan gas. Transisi fase di antara bentuk-bentuk tersebut pun dapat terjadi. Misalnya, air yang berwujud cair bisa berubah menjadi es yang berwujud padat. Namun, situasinya agak sedikit rumit ketika kita membicarakan fase material pada suhu yang sangat rendah mendekati suhu nol mutlak. Pada kondisi tersebut muncul banyak jenis fase lainnya dan transisi satu sama lain.
Pada suhu yang sangat rendah, efek-efek kuantum mulai bermunculan dan menjadi dominan. Sebagai contoh, pada lapisan atom yang sangat dingin dan berbentuk dua dimensi sempurna, suatu zat bisa menjadi superkonduktor, yakni fenomena hilangnya hambatan listrik. Ada pula fase superfluida, material dengan viskositas (tingkat kekentalan) yang bernilai nol, sehingga dapat menghasilkan vorteks yang memiliki putaran yang tampak tak pernah melambat.
Tahun 2016 ini penghargaan Nobel Fisika diberikan pada tiga ilmuwan yang telah berkontribusi besar menjelaskan fenomena transisi fase dan wujud material secara menyeluruh melalui alat bantu matematika yang bernama “topologi”. Ketiga ilmuwan itu adalah D. J.
Thouless, J. M. Kosterlitz, dan F. D. M. Haldane. Konsep topologi pada dasarnya terkait dengan sifat suatu objek yang tidak berubah ketika objek tersebut mengalami deformasi. Bayangkan kita punya mainan lilin malam, kita bisa membuat cangkir kopi dari sebuah donat.
Sebaliknya, kita bisa membuat donat dari cangkir kopi.
