Jaunu laika kristālu atklāšana
Nesen divās jaunās vietās ir parādījusies dīvaina matērijas forma, ko sauc par laika kristālu. Zinātnieki ir izveidojuši šādu kristālu monoamonija fosfātā, kā ziņots Physical Review Letters maija izdevumā, un cita grupa to ir izveidojusi šķidrā vidē, kas satur zvaigznes formas daļiņas, šī publikācija parādījās Physical Review.
Atšķirībā no citiem labi zināmiem piemēriem, laika kristāls no monoamonija fosfāta, tas tika izgatavots no cieta materiāla ar sakārtotu fizisko struktūru, t.i. tradicionālais kristāls. Pārējie materiāli, no kuriem līdz šim ir veidojušies laika kristāli, ir bijuši nesakārtoti. Zinātnieki pirmo reizi radīja laika kristālus 2016. gadā. Viens no tiem izgatavots no dimanta ar defektiem, otrs izgatavots, izmantojot iterbija jonu ķēdi.
Parastie kristāli, piemēram, sāls un kvarcs, ir trīsdimensiju sakārtotu telpisko kristālu piemēri. Viņu atomi veido atkārtotu sistēmu, kas zinātniekiem ir zināma gadu desmitiem. Laika kristāli ir dažādi. To atomi periodiski vibrē vispirms vienā virzienā un pēc tam otrā virzienā, ko ierosina pulsējošs magnētiskais spēks (rezonanse). Tas tiek saukts "atzīmējiet'.
Tikšķēšana laika kristālā ir ietverta noteiktā frekvencē, lai gan mijiedarbības impulsiem ir atšķirīga rezonanse. Piemēram, vienā no pagājušā gada eksperimentiem pētītajos laika kristālos atomi griezās ar frekvenci, kas bija tikai puse no uz tiem iedarbojošā magnētiskā lauka pulsāciju frekvences.
Zinātnieki saka, ka laika kristālu izpratne varētu uzlabot atompulksteņus, žiroskopus un magnetometrus un palīdzēt izveidot kvantu tehnoloģiju. ASV Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūra (DARPA) paziņojusi par finansējumu viena no pēdējo gadu dīvainākajiem zinātniskajiem atklājumiem pētījumiem.
- Gizmodo pastāstīja DARPA programmas vadītājs, Dr Roza Alehanda Lukaševa. Sīkāka informācija par šiem pētījumiem ir konfidenciāla, viņa teica. Var tikai secināt, ka šie ir jaunas paaudzes atompulksteņi, kas ir ērtāki un stabilāki par šobrīd izmantotajām kompleksajām laboratorijas iekārtām. Kā zināms, šādi taimeri tiek izmantoti daudzās nozīmīgās militārās sistēmās, tostarp, piemēram, GPS.
Nobela prēmijas laureāts Frenks Vilčeks
Pirms kristāli tika faktiski atklāti, tie tika iecerēti teorētiski. To pirms dažiem gadiem izgudroja kāds amerikānis, Nobela prēmijas laureāts. Frenks Vilčeks. Īsāk sakot, viņa ideja ir izjaukt simetriju, kā tas ir fāzu pāreju gadījumā. Taču teorētiskajos laika kristālos simetrija tiktu lauzta ne tikai trīs telpiskās dimensijās, bet arī ceturtajā – laikā. Saskaņā ar Vilčeka teoriju, temporālajiem kristāliem ir atkārtota struktūra ne tikai telpā, bet arī laikā. Problēma ir tāda, ka tas nozīmē atomu vibrāciju kristāla režģī, t.i. kustība bez barošanas avotako fiziķi uzskatīja par neiespējamu un neiespējamu.
Lai gan mēs joprojām nezinām, kādus kristālus slavenais teorētiķis vēlējās un, iespējams, nekad arī nezinās, 2016. gadā Merilendas Universitātes un Hārvardas universitāšu fiziķi uzbūvēja "pārtrauktus" (vai diskrētus) laika kristālus. Tās ir atomu vai jonu sistēmas, kas demonstrē kolektīvu un ciklisku kustību, uzvedoties kā iepriekš nezināms jauns matērijas stāvoklis, kas ir izturīgs pret mazākajiem traucējumiem.
Lai gan ne tik neparasti kā prof. Vilčeka, jaunatklātie laika kristāli ir pietiekami interesanti, lai piesaistītu militāru interesi. Un tas šķiet pietiekami nozīmīgs.
