„Кристалите на времето” бяха видими за физиците през всички тези години: неочаквано откритие

През 2012 г. Франк Уилчек, Нобелов лауреат по физика, предложи съществуването на нов тип кристал. Въпреки че повечето кристали имат структура, която се повтаря в две или три измерения, Уилчек представи концепцията за кристал, структурата на която се възпроизвежда четири пъти: три от тях съответстват на измервания на пространството, а четвъртото - на измервания на времето. Той нарече тази хипотетична структура „временен кристал“ и едва миналата година учените успяха да разберат как да ги синтезират в лабораторни условия.

Временни кристали

Наскоро публикувани изследвания показват, че прословутите кристали от времето съществуват не само като продукт на лабораторните дейности на учените. Оказа се, че такива структури могат да се формират и в естествената среда, докато самият процес е много по-прост, отколкото специалистите са си представяли. За човечеството това е голям успех: кристалите на Wilcek могат да бъдат използвани за практически цели, например за създаване на ултра точни атомни часовници, жироскопи от ново поколение и други устройства.

Временните кристали проявяват много странна активност под въздействието на електромагнитни вълни. В такъв кристал всички молекули се въртят в определена посока и с всеки нов ЕМ импулс той се променя. Но дори и ако импулсите имат несистематичен характер, посоката на въртене все още се променя на равни интервали, така че времевите кристали могат да се използват като мярка на времевите интервали, тоест като универсален часовник.

"Дори дете може да го направи."

Миналата година изследователите измислиха как да създадат тези кристали в лаборатория, използвайки доста сложна техника, която включва точковия ефект на лазерите върху набор от иттербиеви атоми. Новата работа на физиците от Йейлския университет обаче доказа, че синтезирането на времеви кристали е толкова просто, че едно дете може буквално да го направи. Те откриха, че временните кристали се образуват вътре в обикновени кристали от моноамониев фосфат, който често се използва в комплектите за „млад химик“ и други образователни играчки, които дават възможност за отглеждане на красив кристал у дома. Теоретично във всяка такава структура могат да бъдат скрити кристали на Вилчек. Шон Барет, авторът на изследването, отбелязва, че физиците могат да го направят само защото колкото по-евтин и опростен е процесът, толкова по-лесно е да го изучаваме. Сега те трябва да разберат напълно механизма на синтеза на времеви кристали и да определят как могат да бъдат използвани за облагодетелстване на технологичния прогрес.

Препоръчано

Тест драйв на бомбардировача Stealth: какво ще замени?
2019
Черната дупка в центъра на Млечния път гладна
2019
Простатит: модерен мъжки проблем
2019