Изследователи съобщават, че са постигнали пробив в загадъчната и сравнително нова област на кристалите на времето.

Те са успели да създадат напълно нов вид кристал на времето, който може да бъде видян с невъоръжено око.

За първи път в историята физици успяха да създадат кристал на времето, който може да се наблюдава с просто око – той прелива в неонови ивици.

Смята се, че структурата на този материал може да отвори пред науката цял свят от нови технологични възможности, включително нови мерки за защита срещу фалшифициране, генератори на случайни числа, двуизмерни баркодове и оптични устройства, пише Science Alert.

Първият в света кристал на времето

Според физика Ханцин Джао от Университета на Колорадо в Боулдър, кристалите на времето могат да се наблюдават директно под микроскоп, а при определени условия – и с невъоръжено око.

Трябва да се отбележи, че кристалите на времето са сравнително ново явление, но появата им е предсказана от американския теоретичен физик Франк Вилчек още през 2012 г.

Първоначално теорията за тяхното съществуване е отхвърлена от някои физици като противоречаща на законите за запазване на енергията, което заплашва да наруши ключово правило на термодинамиката.

По-късно, през 2016 г., група американски изследователи съобщават, че са успели да наблюдават кристали на времето по време на експеримент.

Наблюдение на кристал на времето

Кристалните материали, като диамант, кварц и сол, представляват триизмерни атомни решетки, съставени от частици, които се повтарят в пространството – нещо като геометрична структура, където атомите се намират във възлите.

С прости думи, може да се вземе който и да е участък от решетката и той идеално да се насложи върху друг.

Кристалът на времето е модел от частици във времевото измерение: с други думи, кристалите на времето се повтарят не само в пространството, но и във времето.

Техните частици, както откриват учените, осцилират с определен ритъм, който се повтаря по такъв начин, че също може да бъде насложен.

Особено важно е, че тези колебания нарушават симетрията на времето, като действат привидно в разрез с всякакви ритми на околната среда.

Потенциалът на кристалите на времето, както за изследване на квантовото поведение, така и за технологични приложения, е изключително интересен.

Именно затова учените обичат да изследват техните свойства и да изясняват какво ги кара да работят.

Създаването на първия видим кристал на времето

Джао и неговият колега, физикът Иван Смалюк от Университета на Колорадо в Боулдър, създават своя кристал на времето от течни кристали – материал, който се използва и в LCD дисплеите.

Известно е, че течните кристали се състоят от пръчковидни молекули, които се държат едновременно като течност и като кристал.

След това екипът поставя своя течен кристал между стъклени пластини, покрити с фоточувствително багрило.

При осветяване на образеца с определен тип светлина, молекулите на багрилото се поляризират, тоест променят своята ориентация, оказвайки натиск върху течния кристал.

Този натиск създава деформации в течния кристал, които взаимодействат помежду си в сложна последователност от етапи, създавайки модел на движение, който се повтаря с часове, дори при промяна на осветеността и температурата.

Според учените, тези модели се наблюдават в образеца като вълнообразни редове от цветни ивици.

Въпреки че резултатите от изследването отговарят на строгите изисквания за класификация като кристали на времето, екипът твърди, че съществува огромен потенциал за по-нататъшно изучаване на техните свойства в различни системи.

Предполага се, че при изучаването на това как кристалите на времето се проявяват в различни режими, могат да бъдат разкрити различни набори от критерии.

Трябва да се отбележи, че потенциалът за практическо приложение е много интригуващ.

Потенциалните технологични приложения в оптични устройства, генератори на фотонни кристали на пространство-времето, телекомуникации и системи за защита срещу фалшифициране могат да открият нов хоризонт в областта на кристалите на времето, както и на пространство-времето.