Физики создали очень прочный кристалл времени: в фильме Marvel его уже показали
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Physics, физики смогли создать невероятно прочный темпоральный кристалл (его еще называют временным кристаллом или кристаллом времени), который смог существовать в 10 млн раз больший период времени, чем показывали прошлые исследования. Таким образом физики подтвердили существование феномена, о котором говорил нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек и который уже показали в фантастическом фильме, пишет Phys.
Кристаллы в пространстве – это система с регулярным расположением атомов на больших расстояниях. Поэтому кристаллы имеют гладкие грани и вид, как у драгоценных камней. В физике пространство и время рассматривается на одном и том же уровне. Взять хотя бы специальную теорию относительности Эйнштейна. Но нобелевский лауреат 2004 года, американский физик Фрэнк Вильчек, 12 лет назад предположил, что кроме кристаллов в пространстве должны существовать кристаллы и во времени. Для того, чтобы существовали такие кристаллы, одно из их физических свойств должно спонтанно начать меняться периодически во времени, даже если в системе не происходит соответствующее периодическое вмешательство.
Несколько лет после этого заявления, ученые дискутировали на предмет того, возможны ли кристаллы во времени или нет. Пока продолжались дебаты, авторы блокбастера "Мстители. Финал" (создан по комиксам Marvel) в 2019 году показали темпоральный кристалл, который сыграл важную роль в происходящих в фильме событиях.
Но еще в 2017 году физики смогли продемонстрировать систему, которая являлась потенциальным временным кристаллом. После это в течение нескольких лет предпринимались попытки получить темпоральный кристалл. Но в отличие от того, что говорил Вильчек, эти кристаллы подвергались временному вмешательству с определенной периодичностью, но после этого системы реагировали с вдвое более продолжительной периодичностью.
Только в 2022 году физики показали темпоральный кристалл, который менялся периодически во времени, хотя вмешательство в систему не зависело от времени, а было постоянным. Этот временной кристалл был продемонстрирован в конденсате Бозе-Эйнштейна. Это агрегатное состояние вещества, когда большинство атомов пребывают в квантовом состоянии с самой низкой энергией. Но полученный кристалл смог существовать всего несколько миллисекунд.
Авторы нового исследования создали особый кристалл из арсенида индия-галлия, в котором спин ядра атома (собственный момент импульса) действовал как резервуар для темпорального кристалла.
По словам ученых, из-за того, что кристалл подвергается излучению, поляризация спина ядра атома создается за счет взаимодействия со спинами электронов. Именно поляризация спина ядра атома затем спонтанно создает колебания, эквивалентные темпоральному кристаллу.
Как показал эксперимент, существование темпорального кристалла продолжалось в течение 40 минут, что в 10 млн раз дольше, чем показывали прошлые исследования. Ученые считают, что такие кристаллы могут существовать и дольше.
| Комментарии (0) |