拓扑缺陷导论：从液晶到粒子物理

液晶是棒状分子的自组织集合，形成介于普通液体和各向异性晶体之间的中间相。在每一点上，分子沿优先方向集体取向，这在局部定义了取向序。有时，该序发生破缺，并以拓扑缺陷的形式出现奇点。本教程文章致力于这些缺陷的几何、拓扑与物理。我们介绍用于描述向列相的主要模型并讨论各向同性-向列相变。然后，我们展示向列相中不同的缺陷族并考察它们的一些物理结果。最后，我们表明拓扑缺陷是自然界的普适模式，不仅出现在软物质中，也出现在生物学、宇宙学、地质学乃至粒子物理中。