Khám phá các tinh thể thời gian mới
Một dạng vật chất kỳ lạ được gọi là tinh thể thời gian gần đây đã xuất hiện ở hai địa điểm mới. Các nhà khoa học đã tạo ra một tinh thể như vậy trong monoammonium phosphate, như đã báo cáo trên tạp chí Physical Review Letters số tháng XNUMX, và một nhóm khác đã tạo ra nó trong môi trường lỏng có chứa các hạt hình sao, công bố này xuất hiện trên tạp chí Physical Review.
Không giống như các ví dụ nổi tiếng khác, tinh thể thời gian từ monoamoni photphat, nó được làm từ vật liệu rắn có cấu trúc vật lý có trật tự, tức là pha lê truyền thống. Phần còn lại của các vật liệu mà từ đó tinh thể được hình thành cho đến nay đã bị xáo trộn. Các nhà khoa học lần đầu tiên tạo ra tinh thể thời gian vào năm 2016. Một trong số chúng được làm từ kim cương bị lỗi, chiếc còn lại được làm bằng chuỗi các ion ytterbium.
Các tinh thể thông thường như muối và thạch anh là những ví dụ về các tinh thể không gian ba chiều, có trật tự. Các nguyên tử của chúng tạo thành một hệ thống lặp lại được các nhà khoa học biết đến trong nhiều thập kỷ. tinh thể thời gian là khác nhau. Các nguyên tử của chúng rung động định kỳ đầu tiên theo một hướng và sau đó theo hướng khác, bị kích thích bởi một lực từ dao động (cộng hưởng). Nó được gọi là "đánh dấu'.
Tích tắc trong tinh thể thời gian được chứa trong một tần số nhất định, mặc dù các xung tương tác có sự cộng hưởng khác nhau. Ví dụ, các nguyên tử trong tinh thể thời gian được nghiên cứu trong một trong những thí nghiệm năm ngoái quay với tần số chỉ bằng một nửa tần số của xung của từ trường tác dụng lên chúng.
Các nhà khoa học cho biết hiểu biết về tinh thể thời gian có thể dẫn đến những cải tiến trong đồng hồ nguyên tử, con quay hồi chuyển và từ kế, đồng thời giúp tạo ra công nghệ lượng tử. Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng Hoa Kỳ (DARPA) đã công bố tài trợ cho nghiên cứu một trong những khám phá khoa học kỳ lạ nhất trong những năm gần đây.
- người đứng đầu chương trình DARPA nói với Gizmodo, Tiến sĩ Rosa Alehanda Lukashev. Cô nói, chi tiết của những nghiên cứu này là bí mật. Người ta chỉ có thể kết luận rằng đây là thế hệ đồng hồ nguyên tử mới, tiện lợi và ổn định hơn so với các phương tiện phòng thí nghiệm phức tạp đang được sử dụng hiện nay. Như bạn đã biết, những bộ đếm thời gian như vậy được sử dụng trong nhiều hệ thống quân sự quan trọng, bao gồm, chẳng hạn như GPS.
Người đoạt giải Nobel Frank Wilczek
Trước khi các tinh thể thời gian thực sự được phát hiện, chúng đã được hình thành trên lý thuyết. Nó được phát minh ra cách đây vài năm bởi một người Mỹ, người đoạt giải Nobel. Frank Wilczek. Nói tóm lại, ý tưởng của ông là phá vỡ tính đối xứng, như trường hợp chuyển pha. Tuy nhiên, trong các tinh thể thời gian lý thuyết, tính đối xứng sẽ bị phá vỡ không chỉ trong ba chiều không gian, mà còn trong thời gian thứ tư. Theo lý thuyết của Wilczek, các tinh thể thời gian có cấu trúc lặp lại không chỉ trong không gian mà còn cả thời gian. Vấn đề là điều này ngụ ý sự rung động của các nguyên tử trong mạng tinh thể, tức là chuyển động mà không cần cung cấp điệnđiều đã được các nhà vật lý coi là không thể và không thể thực hiện được.
Trong khi chúng ta vẫn chưa biết các tinh thể mà nhà lý thuyết nổi tiếng muốn, và có lẽ sẽ không bao giờ, vào năm 2016, các nhà vật lý tại Đại học Maryland và Đại học Harvard đã chế tạo các tinh thể thời gian "không liên tục" (hoặc rời rạc). Đây là những hệ thống các nguyên tử hoặc ion thể hiện chuyển động tập thể và tuần hoàn, hoạt động giống như một trạng thái vật chất mới chưa từng được biết đến trước đây, có khả năng chống lại những xáo trộn nhỏ nhất.
Mặc dù không bất thường như GS. Wilczek, những tinh thể thời gian mới được phát hiện đủ thú vị để thu hút sự quan tâm của giới quân sự. Và nó có vẻ đủ quan trọng.
