Vedci našli novú formu hmoty: Kryštály, ktorých štruktúra sa opakuje v čase

Rovnako ako pravidelný kryštál, ktorého štruktúra sa systematicky opakuje v priestore, časový kryštál ma štruktúru opakujúcu sa v čase. V štúdii publikovanej v Physical Review Letter americkí vedci na čele s Normanom Yaom z Kalifornskej univerzity diskutujú o tom, ako vytvoriť a merať vlastnosti časových kryštálov.

Po prvý raz boli získané pred niekoľkými mesiacmi, keď vedci z Marylandskej univerzity skonštruovali reťaz pozostávajúcu z 10 atómov yterbia. Tie niekoľkokrát zasiahli dvoma lasermi, aby narušili ich rovnováhu. Zistili, že reťaz sa usadila do stabilného, opakujúceho sa vzoru, a to aj napriek tomu, že samotný materiál zostal mimo ekvilibria. Táto štúdia znamenala začiatok nového typu materiálov, ktoré sa nedokážu uložiť v nehybnej rovnováhe ako diamant.nedokážu uložiť v nehybnej rovnováhe ako diamant.

zdroj: io9.gizmodo.com

„Nebolo by to super podivné, ak by ste zatriasli so želé a zistili, že nejakým spôsobom zareagovalo v inom období či perióde?“ uviedol vo vyhlásení Yao. „To je podstatou časového kryštálu. Máte nejaký pravidelný ovládač, ktorý má periódu T. No systém nejakým spôsobom zosynchronizuje tak, že zrazu bude oscilovať s periódou väčšou, než je perióda T.“

Rad z atómov yterbia je len jedným z vyvinutých časových kryštálov. Iný spôsob bol vytvorený na Harvarde, pričom Yao bol zapojený do oboch skupín. Ich výsledky boli odovzdané na publikáciu a poskytujú prvý pohľad na novú architektúru hmoty.

„Ide o novú fázu či obdobie v oblasti hmoty. Je to naozaj úžasné, pretože ide o jeden z prvých príkladov nerovnovážnej hmoty. V priebehu posledného polstoročia skúmame záležitosti rovnováhy hmoty, ako kovy či izoláty, no ešte len teraz začíname objavovať celkom novú krajinu v tejto sfére,“ tvrdí Yao.

zdroj: sciencealert.com

Časové kryštály boli prvýkrát navrhnuté v roku 2012 nobelovým laureátom Frankom Wilczekom. Mal nápad, že by mohli existovať pohybujúce sa objekty s nulovou energiou, a tak navrhol teoretické štruktúry, v ktorých prebiehajú periodické oscilácie v stave s nulovou energiou. Ide o kvantové časové kryštály, ktoré sú periodické v čase i priestore.

Zatiaľ čo vedci pre časové kryštály nenachádzajú využitie, mohli by mať tie správne vlastnosti na to, aby boli využité v priekopníckych oblastiach, akou je napríklad kvantová výpočtová technika.

zdroj článku: iflscience.com zdroj titulnej foto: itechpost.com