2024-02-06 11:11 aktualizacja: 2024-02-06, 11:52
Kryształ Fot. PAP/EPA/Michael Memminger
Zespół z Uniwersytetu w Dortmundzie stworzył kryształ czasowy żyjący miliony razy dłużej, niż wcześniejsze. Potwierdzili w ten sposób nagrodzone Nagrodą Nobla zjawisko, którego istnienie przewidział noblista Frank Wilczek.
Istota zwykłych kryształów przestrzennych – wyjaśniają fizycy z Uniwersytetu w Dortmundzie – polega na tym, że składają się one z powtarzających się, ułożonych obok siebie, takich samych układów atomów. To dzięki temu przyciągają wzrok niezwykłym wyglądem, w tym – gładkimi powierzchniami.
Dla fizyków jednak czas i przestrzeń tworzą jedność w postaci czasoprzestrzeni. W związku z tym noblista Frank Wilczek z Massachusetts Institute of Technology (USA) w 2012 roku wysunął postulat, że oprócz znanych wszystkim kryształów przestrzennych, powinny istnieć także kryształy czasowe. Miały one same z siebie zmieniać swoją postać – w ten sposób, że okresowo przechodzą przez kolejne konfiguracje.
Idea ta została wykorzystana w filmie „Avengers: Endgame” z 2019 roku.
Od 2017 roku naukowcom udawało się tworzyć pewne kryształy czasowe, choć nie były one dokładnie tym, o czym mówił Frank Wilczek – ich okresy nie były idealnie stabilne.
W 2022 roku w kondensacie Bosego-Einsteina udało się stworzyć regularny, okresowo zmieniający się kryształ czasowy, o jakim pisał Wilczek. Jednak czas życia takiego kryształu liczony był tylko w milisekundach.
Teraz zespół dra Alexa Greilicha przedstawił teraz kryształ zbudowany z arsenku indowo-galowego. W oświetlanym cały czas krysztale oscylacje są wywoływane przez spiny atomowych jąder, oddziałujące ze spinami elektronów.
Według dotychczasowych eksperymentów tak stworzony kryształ czasowy może się utrzymać aż przez 40 minut. Istnieje szansa na wydłużenie jeszcze tego czasu. Za pomocą manipulacji w warunkach eksperymentalnych można też wpływać na długość okresu zmian kryształu. Można też doprowadzić do jego "roztopienia się" i utraty właściwości.
To także interesuje badaczy, ponieważ pojawia się wtedy bardziej chaotyczne zachowanie, które również utrzymuje się przez dłuższy czas. Naukowcy podkreślają, że po raz pierwszy udało się wykorzystać teoretyczne narzędzia do opisu chaotycznego zachowania tego typu układów. (PAP)
Marek Matacz
kno/
