Časové krystaly jsou skutečnou věcí a vědci z nich vytvořili dva

krystaly

Zní to jako nějaká fantastická fikce, věci pohádek nebo nějaká směsice inspirovaná Jimem Hensonem: krystaly času. Ukázalo se však, že tyto entity, které vzpírají intuici, podle nového výzkumu skutečně existují.

Časové krystaly byly myšlenkou, kterou v roce 2012 poprvé navrhl laureát Nobelovy ceny a teoretický fyzik Frank Wilczek. Začaly jako pouhé matematické kuriozity, hypotetické objekty, které rozšiřují myšlenku krystalu za tři dimenze prostoru a do čtvrté dimenze času. Výzkum od Wilczka publikovaný v roce 2016 odpověděl na některé kritiky, které byly vyrovnány jeho myšlence, a ponechaly otevřenou možnost, že časové krystaly mohou skutečně existovat.

Vědci použili tyto informace k vytvoření plánů druhů, jak tyto krystaly vyrobit, av lednu 2017 se podařilo dokončit úkol dvěma samostatným výzkumným týmům. A nejenže vytvořili časové krystaly, ale také "oba experimenty úspěšně prošly poprvé vzájemným hodnocením, čímž se „nemožný“ jev nachází přímo v realitě,"Zprávy o vědeckých výstrahách.

V časovém krystalu se atomy pohybují ve vzorci, který se opakuje spíše v čase než v prostoru. Podle tiskové zprávy:

Atomy v časovém krystalu se nikdy neusadí do tzv. Tepelné rovnováhy, stavu, ve kterém mají všechny stejné množství tepla. Je to jeden z prvních příkladů široké nové třídy látek, nazývané fáze nevyváženosti, které byly předpovězeny, ale dosud zůstaly mimo dosah.

"Tím se otevírají dveře do zcela nového světa fází nevyváženosti," říká Andrew Potter, docent fyziky na University of Texas v Austinu a jeden z vědců, kteří vytvořili časový krystal. "Vzali jsme tyto teoretické nápady, o kterých jsme se hádali posledních pár let, a vlastně je postavili v laboratoři. Doufejme, že toto je jen první příklad, s mnoha dalšími."

Porušení pravidel – a symetrie

Jednou z bizarnějších vlastností krystalů je to, že se zdá, že jsou schopni dosáhnout věčného pohybu periodickým pohybem a poté se znovu a znovu vracejí do původního stavu. Zdá se, že to naznačuje, že porušují základní symetrii ve fyzice, známou jako "symetrie překladu času."

Symetrie překladu času je verzí jedné ze základních symetrií časoprostoru, která v zásadě uvádí, že fyzikální zákony jsou stejné všude a za všech okolností. Wilczek a jeho kolegové usoudili, že dokážou obejít základní porušení tohoto principu zásadním rozlišením mezi nimi "explicitní porušení symetrie" a "spontánní porušení symetrie."

"Pokud je symetrie výslovně porušena, potom zákony přírody již symetrii nemají; spontánní porušení symetrie znamená, že zákony přírody mají symetrii, ale příroda volí stav, který tomu tak není," vysvětlil spoluautor studie 2016, Dominic Else.

Pokud by časové krystaly narušily spontánní symetrii, nebyly by to první entity, o kterých je známo, že tak dělají v přírodě. Například symetrie je záhadně zlomena ve magnetech, které spontánně "Vybrat" který pól je na sever a který pól je na jih. To neporušuje žádné symetrie, které existují v zákonech fyziky samotné, pouze představuje příklad zákonů fyziky neurčujících, co by se mělo stát.

Pravidelné krystaly, jako jsou sněhové vločky nebo diamanty, vlastně také spontánně narušují symetrii, i když symetrie, kterou porušují, jsou všechny svou povahou prostorové a nerozšiřují se do dimenze času. Spontánní porušení symetrie časového překladu nikdy předtím nebylo pozorováno.

Toto je přinejmenším průlom v mysli. Můžeme jen doufat, že se mezitím náhodou neotevřou dveře do jiné časové dimenze, která nevylije Demogorgony nebo jiné kdysi fiktivní entity z našich nočních můr. To je jen riziko práce na špičkové teoretické fyzice.

CS.AskMeProject