La doi ani de la idee, oamenii de știință cristalizează timpul, deschid un nou spațiu

„Lucrarea abordează unele dintre cele mai fundamentale întrebări despre natura materiei”.

prof. Shivaji Sondhi

Două grupuri de cercetători, cu sediul la Universitatea Harvard și Universitatea din Maryland, au raportat în Nature pe 9 martie că au creat „cristale de timp”: ceva aparent ieșit din science-fiction, prezentând structuri în care atomii și moleculele sunt aranjate în spațiu și timp. .

jordan belfort net în valoare de 2017

Baza teoretică pentru existența cristalelor de timp a fost stabilită în 2015 de profesorul Shivaji Sondhi, fizician teoretician la Princeton, studenta sa absolventă de atunci Vedika Khemani (care făcea și parte din echipa Harvard care a publicat în Nature) și Achilleas Lazarides și Roderich Moessner. al Institutului Max Planck din Dresda, Germania.

Într-un interviu prin e-mail, profesorul Shivaji Sondhi i-a explicat lui Anuradha Mascarenhas semnificația construirii unei clase de cristale despre care odată se credea imposibil de creat.

Ce sunt cristalele timpului? De ce este important să fi fost create?

Cristalele de timp sunt sisteme în care rolul spațiului în cristalele obișnuite este înlocuit de timp. În cristalele obișnuite, un număr foarte mare de atomi — în principiu un număr infinit — prezintă periodicitate în spațiu; în cristalele de timp prezintă periodicitate în timp. Importanța lor constă în această înlocuire a spațiului cu timpul - care este nouă, realizând o idee a Nobelistului Frank Wilczek. Conceptul de cristale de timp a apărut cu Wilczek la Institutul de Tehnologie din Massachusetts în 1975. Într-un cristal obișnuit, precum sarea de masă, atomii sunt aranjați într-un model care se repetă. Interacțiunile dintre atomii vecini mențin cristalul rigid și îl împiedică să se dizolve în nimic la cea mai mică scuturare. Atunci nu ar trebui să existe și cristale care rupe simetria translațională în timp? Atomii se mișcă în timp, dar în loc să se miște într-un mod fluid sau continuu, se mișcă periodic. A fost o idee care a dus la dezbateri dacă astfel de cristale ar putea exista.

CRISTALELE ORDINARĂ vs CRISTALELE DE TIMP: Cercetătorii de la Princeton au oferit înțelegerea teoretică care a condus la crearea cristalelor de timp raportate în Natură de două grupuri de cercetători. Imagine: Emily Edwards, Universitatea din Maryland, prin comunicatul de presă al Universității Princeton.

Cum schimbă noua descoperire modul de a gândi despre materie?

Lucrarea abordează unele dintre cele mai fundamentale întrebări despre natura materiei. În mod normal, cineva se gândește la materia în echilibru - cum se stabilește atunci când este lăsată neatinsă. Cele care au fost create implică interacțiune constantă cu lumea exterioară și totuși constatăm că pot prezenta un comportament foarte distinctiv, precis din punct de vedere matematic. Acest lucru este nou pentru un sistem cuantic.

Cum au fost create cristalele timpului? Ce după această descoperire?

Lucrările noastre au descoperit fizica esențială a modului în care funcționează cristalele timpului. Descoperirea se bazează pe un set de evoluții care abordează problema modului în care înțelegem sistemele complexe în și în afara echilibrului - care este esențial pentru modul în care fizicienii explică natura lumii de zi cu zi. Ambele experimente se bazează pe multă muncă din ultimul deceniu și mai mult pe controlul sistemelor cuantice mici. Așa că, deși au făcut să pară ușor, a fost multă muncă în spate. Ambele lucrări au 26 de autori între ele! Ca rezultat al acestor studii teoretice, două grupuri de experimentatori au început să încerce să construiască cristale de timp în laborator. Echipa de la Harvard a folosit o configurație experimentală care presupunea crearea unei rețele artificiale într-un diamant sintetic. O abordare diferită de la Universitatea din Maryland a folosit un lanț de particule încărcate numite ioni de iterbiu.

Cred că vom vedea mai multe faze noi ale materiei produse de acest tip de muncă experimentală. Nu vor fi toate cristale de timp, dar vor împărtăși caracteristica că nu există dacă materia este lăsată în pace. De asemenea, în cele din urmă pot ajuta la protejarea informațiilor din dispozitivele futuriste cunoscute sub numele de computere cuantice.

(Fragmente editate din interviu)

Imparte Cu Prietenii Tai: