Descoberta de novos cristais do tempo

Uma estranha forma de matéria chamada cristal do tempo apareceu recentemente em dois novos locais. Os cientistas criaram esse cristal em fosfato monoamônico, conforme relatado na edição de maio da Physical Review Letters, e outro grupo o criou em um meio líquido contendo partículas em forma de estrela, esta publicação apareceu na Physical Review.

Ao contrário de outros exemplos conhecidos, cristal do tempo a partir de fosfato monoamônico, foi feito de um material sólido com uma estrutura física ordenada, ou seja, cristal tradicional. O resto dos materiais a partir dos quais os cristais do tempo se formaram até agora foram desordenados. Os cientistas criaram cristais do tempo pela primeira vez em 2016. Um deles foi feito de diamante com defeitos, o outro foi feito usando uma cadeia de íons de itérbio.

Cristais comuns, como sal e quartzo, são exemplos de cristais espaciais tridimensionais ordenados. Seus átomos formam um sistema repetitivo conhecido pelos cientistas há décadas. Os cristais do tempo são diferentes. Seus átomos vibram periodicamente primeiro em uma direção e depois na outra direção, excitados por uma força magnética pulsante (ressonância). Chama-se "marcação".

O tique-taque no cristal do tempo está contido em uma certa frequência, embora os pulsos que interagem tenham uma ressonância diferente. Por exemplo, os átomos nos cristais do tempo estudados em um dos experimentos do ano passado giraram a uma frequência de apenas metade da frequência das pulsações do campo magnético que atuava sobre eles.

Os cientistas dizem que a compreensão dos cristais do tempo pode levar a melhorias nos relógios atômicos, giroscópios e magnetômetros e ajudar a criar a tecnologia quântica. A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos EUA (DARPA) anunciou financiamento para pesquisas em uma das descobertas científicas mais estranhas dos últimos anos.

- o chefe do programa DARPA disse ao Gizmodo, Dra. Rosa Alekhanda Lukashev. Os detalhes desses estudos são confidenciais, disse ela. Pode-se apenas concluir que se trata de uma nova geração de relógios atômicos, mais convenientes e estáveis ​​do que as complexas instalações laboratoriais utilizadas atualmente. Como você sabe, esses temporizadores são usados ​​em muitos sistemas militares importantes, incluindo, por exemplo, GPS.

Prêmio Nobel Frank Wilczek

Antes que os cristais do tempo fossem realmente descobertos, eles foram concebidos em teoria. Foi inventado há alguns anos por um americano, laureado com o Nobel. Frank Wilczek. Em suma, sua ideia é quebrar a simetria, como é o caso das transições de fase. No entanto, em cristais de tempo teóricos, a simetria seria quebrada não apenas em três dimensões espaciais, mas também na quarta - no tempo. De acordo com a teoria de Wilczek, os cristais temporais têm uma estrutura repetitiva não apenas no espaço, mas também no tempo. O problema é que isso implica na vibração dos átomos na rede cristalina, ou seja, movimento sem alimentaçãoo que era considerado pelos físicos como impossível e impossível.

Embora ainda não conheçamos os cristais que o famoso teórico queria, e provavelmente nunca o fará, em 2016 os físicos da Universidade de Maryland e da Universidade de Harvard construíram cristais de tempo "descontínuos" (ou discretos). São sistemas de átomos ou íons que demonstram movimento coletivo e cíclico, comportando-se como um novo estado da matéria até então desconhecido, resistente às menores perturbações.

Embora não seja tão incomum quanto o Prof. Wilczek, os cristais do tempo recém-descobertos são interessantes o suficiente para atrair o interesse militar. E parece significativo o suficiente.