[СВОБОДНАЯ ТЕМА] → Кристаллы времени
Предлагаем вам ознакомиться со статьей, представленной автором @oskar666. Автор — новичок на платформе Голос, вы можете познакомиться с ним, прочитав его блог.
Сегодня у меня интересный рассказ для тех читателей, кто любит научную фантастику. Фантастику, которая становится реальностью! Мой рассказ о том, что ученые создали новый вид материи, существующей одновременно... в четырех измерениях! Они назвали ее - кристаллами времени. Эти кристаллы обладают свойствами, которыми материя ранее не обладала.
Что такое материя?
В общепринятом понимании материя - это неподвижная субстанция, которая имеет потенциальную энергию, пока не вступает во взаимодействие с кинетической энергией.
Например, футбольный мяч тоже полон потенциальной энергии, пока по нему кто-то не ударил, а когда это сделают - энергия превращается в кинетическую энергию (или энергию движения).
Но кристаллы времени двигаются даже в спокойном состоянии, как если бы мяч был в постоянном движении. Другими словами, они всегда нестабильны на атомном уровне. Таким образом, это первая неравновесная материя.
История создания кристаллов времени
Обычные кристаллы - такая организация атомов, которая состоит из повторяющихся трёхмерных структур, называемых решеткой. Эти структуры дублируются в пространстве. Что касается кристаллов времени, они дублируются не только в пространстве, но и во времени. То есть, по сути, это четырёхмерные кристаллы.
Концепция кристаллов времени впервые была представлена обладателем Нобелевской премии Фрэнком Вильчеком в 2012 году. Он предположил, что есть гипотетическая возможность создания материи, которая сможет периодически двигаться, даже если к ней не прилагается никакая энергия. Причина в том, что она изначально будет спроектирована как нестабильная, разрывающая симметрии времени (однородность пространства и времени). Подобное свойство обеспечивается тем, что атомы находятся в постоянном движении.
Когда эта теория заявила о себе, ученые задумались о поиске методов, позволяющих создать эту новую материю, которая могла бы разрывать симметрию времени. Проект был создан в августе 2016 года. Автор назвал свое исследование - "Мост между теоретической идеей и экспериментальной реализацией". Две команды ученых: одна из университета Мэриленда, а другая из Гарварда, взялись за проект создания кристаллов времени. Обеим командам удалось добиться успеха, но они использовали разные методы для его достижения.
Первый путь
Ученые из университета Мэриленда создали свои кристаллы с помощью группы из нескольких ионов иттербия. Целью ученых было прервать нормальное равновесие. Для этого они использовали два лазера: один, чтобы бить по ионам, а второй, чтобы создать магнитное поле. Первый лазер ударял по ионам, заставляя их сталкиваться друг с другом. Все это происходило в зоне действия магнитного поля, которое создавал другой лазер. Процесс продолжался до тех пор, пока все ионы не начали колебаться. Это поведение вполне вписывалось в поведение обычных кристаллов, но ученые заметили кое-что странное: когда лазер продолжал подталкивать ионы и они начинали двигаться быстрее, чем осуществлялись толчки.
Как высказался физик Норман Яо, этот процесс очень напоминал движение желе, если его толкнуть. Таким образом получились кристаллы времени.
Второй путь
Исследователи в Гарварде пошли по другому пути. В своем эксперименте они использовали так называемые NV-центры в алмазах, которые представляют собой нарушение строения кристаллической решетки алмаза. Подобные нарушения возникают при удалении атома углерода из узла решетки и связывания образовавшейся вакансии с атомом азота. Вместо лазеров эти ученые применяли микроволны с целью заставить ионы алмаза сталкиваться и колебаться. Результат оказался таким же, как и у первой группы. Снова получились кристаллы времени.
Перспективы
Эта новая форма материи может в будущем привести к прорыву в создании квантового компьютера. Ученые также подчеркнули, что создание кристаллов времени доказывает, что временная симметрия может быть нарушена и неравновесная материя может существовать в принципе.
Благодарю за внимание!
При подготовке текста использованы источники
Уважаемые блогеры! Если вы хотите опубликовать на страницах нашего сообщества свои статьи на любую тему, пожалуйста, обращайтесь к команде Лиги Новичков.
Если вам попались интересные статьи, автором которых является новый пользователь платформы — подскажите, пожалуйста, новичку, что он может публиковаться в нашем сообществе.
Автор: @oskar666
Редактор: @ladyzarulem
Публикация: @stone
Дизайн: @sxiii
