Oppdagelse av nye tidskrystaller
En merkelig form for materie kalt en tidskrystall har nylig dukket opp på to nye steder. Forskere har laget en slik krystall i monoammoniumfosfat, som rapportert i mai-utgaven av Physical Review Letters, og en annen gruppe har laget den i et flytende medium som inneholder stjerneformede partikler, denne publikasjonen dukket opp i Physical Review.
I motsetning til andre kjente eksempler, tidskrystall fra monoammoniumfosfat ble det laget av et fast materiale med en ordnet fysisk struktur, dvs. tradisjonell krystall. Resten av materialene som krystaller har blitt dannet fra så langt har vært uordnet. Forskere skapte første gang tidskrystaller i 2016. En av dem var laget av diamant med defekter, den andre ble laget ved hjelp av en kjede av ytterbiumioner.
Vanlige krystaller som salt og kvarts er eksempler på tredimensjonale, ordnede romlige krystaller. Atomene deres danner et gjentatt system kjent for forskere i flere tiår. Tidskrystaller er forskjellige. Atomene deres vibrerer periodisk først i én retning og deretter i den andre retningen, begeistret av en pulserende magnetisk kraft (resonans). Det kalles "sett kryss'.
Tikkingen i tidskrystallen er inneholdt innenfor en viss frekvens, selv om de samvirkende pulsene har forskjellige resonanser. For eksempel roterte atomene i tidskrystallene som ble studert i et av fjorårets eksperimenter med en frekvens på bare halvparten av frekvensen til pulseringene til magnetfeltet som virket på dem.
Forskere sier at forståelse av tidskrystaller kan føre til forbedringer i atomklokker, gyroskoper og magnetometre, og bidra til å skape kvanteteknologi. US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) har annonsert midler til forskning på en av de merkeligste vitenskapelige oppdagelsene de siste årene.
- lederen av DARPA-programmet fortalte Gizmodo, Dr. Roza Alehanda Lukashev. Detaljene i disse studiene er konfidensielle, sa hun. Man kan bare konkludere med at dette er en ny generasjon atomklokker, mer praktiske og stabile enn de komplekse laboratoriefasilitetene som for tiden er i bruk. Som du vet, brukes slike tidtakere i mange viktige militære systemer, inkludert for eksempel GPS.
Nobelprisvinner Frank Wilczek
Før tidskrystaller faktisk ble oppdaget, ble de unnfanget i teorien. Den ble oppfunnet for noen år siden av en amerikansk nobelprisvinner. Frank Wilczek. Kort sagt er ideen hans å bryte symmetri, slik tilfellet er med faseoverganger. Men i teoretiske tidskrystaller vil symmetri bli brutt ikke bare i tre romlige dimensjoner, men også i den fjerde - i tid. I følge Wilczeks teori har temporale krystaller en repeterende struktur ikke bare i rom, men også i tid. Problemet er at dette innebærer vibrasjon av atomer i krystallgitteret, dvs. bevegelse uten strømforsyningdet som ble ansett av fysikere som umulig og umulig.
Selv om vi fortsatt ikke kjenner krystallene den berømte teoretikeren ønsket, og sannsynligvis aldri vil, bygde fysikere ved University of Maryland og Harvard University "diskontinuerlige" (eller diskrete) tidskrystaller i 2016. Dette er systemer av atomer eller ioner som demonstrerer kollektiv og syklisk bevegelse, som oppfører seg som en tidligere ukjent ny tilstand av materie, motstandsdyktig mot de minste forstyrrelser.
Selv om det ikke er så uvanlig som prof. Wilczek, de nyoppdagede tidskrystallene er interessante nok til å tiltrekke seg militær interesse. Og det virker betydelig nok.
