Впервые учеными была создана и рассмотрена новая форма материи, которую назвали кристаллом времени. В обычном кристалле атомы располагаются в структуре, которая повторяется только в физическом пространстве, а во временном кристалле эта структура повторяется во времени. Возможность такого существования впервые была выдвинута в 2012, но они считались «запрещенными» по законам термического равновесия. Создание временных кристаллов — один из первых шагов в новом классе неравновесных фаз.

Фрэнк Вильчек впервые выдвинул идею временного кристалла в 2012 году, вдохновленный суждением о том, что повторяющаяся атомная структура кристалла могла быть применима не только ко времени, но и к космосу. В 2016 команда из Калифорнийского университета в Беркли поняла, как создать временные кристаллы в лабораторных условиях.

Чтобы продемонстрировать странность временных кристаллов, Норманн Яо использовал пример толчка чашки с Jell-O. Вы ожидаете, что она ответит незамедлительным покачиванием, а потом медленно вернется в свое прежнее ровное положение, и покачивание снова начнется, если вы до нее дотронетесь. Временные кристаллы, с другой стороны, реагируют способом, который кажется невозможным обычному наблюдателю: атомы «покачиваются» с задержкой, а затем повторяют движение с регулярными интервалами, независимыми от движущей силы.

В большинстве материй более горячие атомы будут проводить тепло более холодным соседним атомам, пока они все не достигнут одинаковой температуры. Когда это случается, атомы принимают состояние, известное как термическое равновесие. Но временные кристаллы никогда не достигают этого состояния, повторяя структуру движения в видимом отражении вечного движения. Это делает их одним из первых примеров неравновесных фаз, новым типом материи.

Исследование было опубликовано в журнале «Природа».

Автор

Отвтавть комменатрий