Въпреки името си, времевият кристал всъщност не е кристал. Кристалът

Въпреки името си, времевият кристал в действителност не е кристал. „ Кристалът е система от доста атоми, които с помощта на взаимоотношения между тях се провеждат в периодически модел в пространството “, споделя Костянтин Кечеджи, щатен теоретичен помощник в Гугъл. Времевият кристал пък „ е квантова система от доста частици, които се провеждат в периодически модел на придвижване – периодически във времето, а не в пространството – който се резервира за безконечни времена. “.

Тоест, до момента в който естественият кристал се дефинира от свръхподредената система от атоми в пространството – тъй че можете да го въртите всячески и той ще наподобява по един и същи метод – времевият кристал има същото свойство, само че във времето. Можете да си го визиите като по-сложна версия на нашата система Земя-Луна: два обекта, които обикалят към барицентър и се връщат в едни и същи позиции един по отношение на различен на равни шпации от време.

Разбира се, това е прекомерно елементарна илюстрация; времевите кристали в действителност не се състоят единствено от два обекта: „ Ключовата оригиналност на времевия кристал е периодическото придвижване на система от доста обекти, които взаимодействат между тях “, споделя Кечедзи. В реалност придвижването на планетите е ужасяващ образец: „ действителното държание на планетите е безредно, което значи, че даже минимално отклоняване на планетата от пътя ѝ през днешния ден ще докара до изцяло изменена траектория с течение на времето, въпреки и за милиарди години. “

Няма никакво подозрение: измежду феновете на квантовата физика времевите кристали са доста огромен проблем. „ Този кристал продължава да се движи и да се повтаря от време на време във времето в отсъствието на външен тласък “, споделя Самули Аути, теоретичен помощник в катедрата по физика на университета в Ланкастър.

Как тогава въобще могат да съществуват? Ключът е в характера на квантовия свят – пространството, в което котките могат да бъдат по едно и също време живи и мъртви, а светлината може да бъде по едно и също време и парченце, и вълна. И в двата на пръв взор парадоксални образеца привидното несъгласие се дължи на по този начин наречения „ резултат на наблюдаващия “: в квантовата механика частиците съществуват в положение на суперпозиция – т.е. във всички вероятни положения по едно и също време – до момента в който някой не ги огледа и по този метод не провокира раздробяване на суперпозицията.

И точно този тип странности разрешават на кристалите в случай че не да нарушат, то сигурно да огънат законите на термодинамиката. „ В квантовата физика безконечният мотор е вероятен, стига да не го поглеждаме “, споделя Аути. „ Той би трябвало да стартира да се забавя единствено в случай че стартираме да следим придвижването му. “

Така времевите кристали може да са ключът към разрешаването на някои от най-упоритите проблеми в актуалната физика. „ Преходът от квантовата към класическата физика остава едва свестен. Времевите кристали обгръщат част от тази граница. Затова би трябвало да ги изучим в детайли. “

Някои експерти настояват, че кристалите имат силата да ни покажат природата на самото време. „ Колкото и да се пробвате да третирате времето като просто още едно измерение, то постоянно е нещо като новобранец “ в класическата физика, споделя Четан Наяк, инженер-изследовател в Microsoft Station Q, Калифорнийски университет, Санта Барбара. Но когато времевите кристали навлязат в картината, „ внезапно времето е просто част от всичко “.

Да, времевите кристали, най-малко към този момент, са много безполезни отвън средите на физиката. Но това не значи, че постоянно ще бъдат такива – и съгласно тези, които ги учат, те имат голям капацитет.

„ Времевият кристал, сходно на феромагнетизма или свръхпроводимостта, е образец за непринудено нарушение на симетрията или импровизиран ред “, отбелязва Кечедзи. Това го слага в същата лига като тези две утопични технологии, изяснява той – като се изключи това, че той има нещо неповторимо. „ Спонтанното нарушение на симетрията е обвързвано с равновесието. “ Течната вода да вземем за пример се трансформира в лед, когато температурата на околната среда спадне задоволително ниско; водородните и кислородните атоми, които я съставляват, се откриват в положение с допустимо най-ниска сила и в последна сметка свойствата им стават постоянни. Времевите кристали, въпреки това, играят по други правила: те нарушават симетрията на преместване на времето. „ И са единствените неща във Вселената, за които е известно, че го вършат. “

„ Забележително свойство на следения от нас времеви кристал е спонтанният му ред, макар че е изведен от равновесие “, споделя Кечедзи. „ А постоянните образци за непринудено нарушение на симетрията постоянно имат забележителна софтуерна стойност. “

Каква тъкмо ще бъде тази стойност – това следва да разберем. Вратата обаче е отворена: „ те могат да се употребяват като конструктивен детайл за квантови устройства, които работят и отвън лаборатория “, сподели Аути. „ Може би в последна сметка един ден ще зареждат квантовите функционалности във вашия смарт телефон. “

Ако желаете да се сдобиете с времеви кристал, по-добре е да разполагате с физическа лаборатория – за момента те са доста дребни и доста капризни.

Най-успешните опити са свързани с построяването на суперкомпютри – като машината Sycamore (от англ. ез. – явор) на Гугъл – или за изстудяване на газове до микроскопични температури, както направиха предходната година Аути и сътрудниците му.

Всъщност тези кристали са толкоз сложни за основаване, че досега, в който физици от Университета в Мериленд полуслучайно не откриха подобен през 2017 година, самото им битие се смяташе за невъзможно…

И въпреки всичко, в случай че в действителност желаете времеви кристал, има опция – и тя в действителност е много възхитителна. Още през 2018 година, единствено една година след основаването на първия, откриватели от Йейлския университет откриха следи от подобен, който се крие на много извънредно място – не в квантов процесор, не в супер охладена тръба с водород, а в детска играчка.

„ Моят студент Джаред Ровни беше отгледал кристали от моноамониев фосфат за напълно друг опит, тъй че се случи да имаме такива в лабораторията си “, споделя тогава професорът по физика в Йейл Шон Барет.

Ако махнем химическия диалект, става въпрос за комплект за развъждане на кристали – играчка, която не е доста известна у нас, само че е на процедура безопасен теоретичен опит за дете.

Така че, лели и чичовци по света, внимавайте какво подарявате на дребните. Може да открият напълно ново положение на материята…