Фізики показали “кристал часу”, який рухається вічно: його видно навіть під мікроскопом
Фізикам уперше вдалося показати видимий «кристал часу» — структуру, яка рухається без зупинки. У статті пояснюємо, як працює цей феномен
Фізикам вдалося вперше створити видимий "кристал часу" — структуру, яка підтримує безперервний циклічний рух без зовнішнього підживлення. Для цього вони використали рідкі кристали, що реагують на світло і починають завихрюватися, утворюючи візерунки, які повторюються нескінченно. Про це повідомляє SciTechDaily.
Ідею такого кристала можна уявити як годинник, стрілки якого рухаються без батарейок і дротів — самі по собі, ніколи не зупиняючись.
Команда з Університету Колорадо в Боулдері застосувала рідкі кристали, знайомі нам із екранів смартфонів і телевізорів. Їхні молекули поводяться одночасно і як рідина, і як тверда структура. За певних умов освітлення ці молекули починають зсуватися та закручуватися, формуюючи стійкі циклічні рухи — саме вони й утворюють нову форму «кристала часу», який можна побачити наживо.
За словами провідного автора Ханьціна Чжао, ці структури спостерігаються безпосередньо під мікроскопом, а інколи навіть неозброєним оком. На зразках видно яскраві нерівні смуги, що рухаються знову й знову протягом кількох годин. Це нагадує механізм годинника, який працює без зупинки.
До цього часу кристали часу створювали лише на квантових платформах, а їхня поведінка була прихована від прямого візуального спостереження. Тепер же науковці змогли отримати структуру, яку можна фізично побачити — це відкриває шлях до нових практичних застосувань.
Ідея кристалів часу була запропонована у 2012 році нобелівським лауреатом Френком Вільчеком. Він припустив, що так само, як атоми в алмазі утворюють просторову решітку, може існувати й структура, організована не в просторі, а в часі. Така система не залишалася б статичною, а перебувала б у безперервному русі — подібно до нескінченної GIF-анімації.
Хоча початкова концепція виявилася недосяжною, вчені поступово наблизилися до станів, схожих на неї. Наприклад, у 2021 році фізики використали квантовий комп’ютер Google Sycamore, створивши мережу атомів, які під впливом лазера здійснювали багаторазово повторювані коливання.
Тепер «кристал часу» не лише існує, а й видимий, що суттєво розширює коло можливих експериментів і застосувань у майбутньому.
