"Her şey hiçbir şeyden doğdu": Bilim adamları ilk görünür 'Time Crystal'in videosunu yayınladı

Colorado Boulder Üniversitesi'ndeki fizikçiler, dünyanın ilk görünür olduğu “zaman kristali”Mikroskopla veya hatta belirli koşullar altında çıplak gözle görülebilir.

UC Boulder ekibi tarafından "meraklı Madde aşaması atomlar veya diğer parçacıklar gibi parçaların sürekli hareket halinde bulunduğu ” Zaman Kristalleri görünür olan çok çeşitli Şu anda kullanılamayan uygulamalarGelişmiş Karşıtı Karşıtı Teknolojiler ve “Zaman Barkodları” gibi.

"Her şey hiçbir şeyden doğdu," açıklanmış UC Boulder Fizik Profesörü ve Yenilenebilir ve Sürdürülebilir Enerji Enstitüsü (RASEI) ve ekibin bulgularını detaylandıran çalışmanın ortak yazarı Ivan Smalyukh. “Tek yaptığınız bir ışık parlamak ve tüm bu zaman kristalleri ortaya çıkıyor.”

Nobel ödüllü Frank Wilczek ilk olarak 2012'de bir zaman kristali kavramını önerdiğinde, bilim adamları, iç atomik yapısı uzayda hizalandığı için okuyucuları bir elmas gibi fiziksel bir kristali “uzay kristali” olarak düşünmeye zorladılar. Tersine, bir zaman kristali sürekli hareket halinde olduğu için zamanla hizalanır.

Bilim adamları, pilsiz bir saat gibi çalışan gerçek bir zaman kristali oluşturmanın muhtemelen imkansız olduğunu belirlerken, Birkaç versiyon Zamanın kristalleri çoğunlukla aynı şekilde işlev görür. Yine de, bu birkaç başarılı örnek son derece küçük veya geçici idi, bu da onları doğrudan görselleştirmeyi alışılmadık derecede zorlaştırdı.

Dünyanın ilk görünür zaman kristalini yaratmayı umarak UC Boulder ekibi, akıllı telefon ekranlarında kullanılanlar gibi sıvı kristalleri kullanarak bir deney tasarladı. Smalyukh'a göre, sıvı kristaller içindeki molekülü doğru şekilde sıkmak, bir araya gelmelerine ve “karışıklıklar” oluşturmalarına neden olacaktır. Belirli koşullar altında, bu karışıklıklar atomlar gibi davranabilir.

“Bu bükülmeler var ve onları kolayca kaldıramazsınız,” dedi Smalyukh. “Parçacıklar gibi davranıyorlar ve birbirleriyle etkileşime başlıyorlar.”

Bu hareketi, çalışmanın baş yazarı ve yüksek lisans öğrencisi olan Smalyukh ve Hanqing Zhao'ya benzeyen bir şeye koaksit edip edemeyeceklerini görmek için Fizik Bölümü Cu Boulder'a, iki cam parçasına bir sıvı kristal çözeltisi yerleştirdi. Bilim adamlarının olası hareketleri görmelerine yardımcı olmak için camı boya molekülleri ile kapladılar.

Ekibin açıklamasına göre, örnekler “çoğunlukla hala oturdu”. Bununla birlikte, araştırmacılar numunelerde belirli bir lazer dalga boyu parladığında, boyadaki moleküller aniden yönlerini değiştirdi. Sıvı kristal üzerine yerleştirilen “sıkma” binlerce karışıklığın aniden oluşmasına neden oldu. Bu karışıklık oluşumları, yazarların bir Jane Austen romanında dansçılarla dolu bir odaya benzediği bir dizi etkileşimi tetikledi.

“Çiftler parçalanıyor, odanın etrafında dönüyor, bir araya gel ve tekrar tekrar yapıyorlar” diye açıklıyorlar.

Bazı deneylerden sonra ekip, sıcaklığı artırmış veya düşürmüş olsalar bile, “zamandaki kalıpların” kırılmasının da alışılmadık derecede zor olduğunu buldu. Mükemmel olmasa da, ekip esasen sürekli hareket halinde olan kristal bir yapı veya bir zaman kristali yarattıkları sonucuna vardı. Belki de daha da önemlisi, deney kurulumları basit ve tekrarlanabilirdi.

“Bu zamanın güzelliği bu,” dedi Smalyukh. “Sadece o kadar özel olmayan bazı koşullar yaratıyorsun. Bir ışığı parlıyorsun ve her şey oluyor.”

Belki de UC Boulder ekibinin Time Crystal'in en çarpıcı yönü görünür olmasıdır. Örneğin, ekip numuneyi bir mikroskopun altına yerleştirdiğinde, “psychedelic kaplan şeritlerine” benzeyen tekrarlayan bir model oluşturduğunu belirttiler. Desen ayrıca görünürlüğünü kaybetmeden tek bir lazer atışından sonra saatlerce tekrarlamaya devam etti.

Zhao, “Doğrudan bir mikroskop altında ve hatta özel koşullar altında çıplak gözle gözlemlenebilirler” dedi.

Çalışmanın sonucunda ekip, bu görünürlüğün çok çeşitli potansiyel uygulamalar açabileceğini söyledi. Yazarlar tarafından önerilen bir örnek, bu tür sıvı kristal yapıların para birimine “taklit edilmesini zorlaştırmak” için dahil edilmesini içeriyordu.

“Bu 100 dolarlık faturanın gerçek olup olmadığını bilmek istiyorsanız, sadece 'Zaman Filigranı'na ışık tutun ve görünen deseni izleyin” diye açıklarlar.

Başka bir potansiyel kullanım, görünür bir zaman kristalinin diğerinin üstüne istiflenmesini içeriyordu. Çalışma ile birlikte yayınlanan bir video, bu tür görünür zaman kristallerinin yığınının tamamen benzersiz bir “zaman barkodunu” nasıl oluşturabileceğini gösteriyor.

Smalyuhk, ekibin birkaç olasılık gördüğünü söyledi. Ancak, daha fazla araştırma tamamlanana kadar potansiyel uygulamalara bir sınır koymak istemiyorlar.

Araştırmacı, “Bu teknolojiyi her türlü yöne itme fırsatları olduğunu düşünüyorum” dedi.

“Parçacık benzeri topolojik solitonlardan uzay-zaman kristalleri” çalışması Doğa Malzemeleri.

Christopher Plain, Debrief'te bir bilim kurgu ve fantezi romancı ve baş bilimi yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kur X- Kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan ona e -posta gönderin [email protected].