Фізики створили дуже міцний кристал часу: у фільмі Marvel його вже показали

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Nature Physics, фізики змогли створити неймовірно міцний темпоральний кристал (його ще називають часовим кристалом або кристалом часу), який зміг існувати в 10 млн разів більший період часу, ніж показували минулі дослідження. Таким чином фізики підтвердили існування феномена, про який говорив нобелівський лауреат Френк Вільчек і який уже показали у фантастичному фільмі, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Кристали в просторі — це система з регулярним розташуванням атомів на великих відстанях. Тому кристали мають гладкі грані та вигляд, як у дорогоцінних каменів. У фізиці простір і час розглядають на одному й тому ж рівні. Взяти хоча б спеціальну теорію відносності Ейнштейна. Але нобелівський лауреат 2004 року, американський фізик Френк Вільчек 12 років тому припустив, що, окрім кристалів у просторі, мають існувати кристали і в часі. Для того, щоб існували такі кристали, одна з їхніх фізичних властивостей має спонтанно почати змінюватися періодично в часі, навіть якщо в системі не відбувається відповідне періодичне втручання.

Кілька років після цієї заяви вчені дискутували на предмет того, чи можливі кристали в часі, чи ні. Поки тривали дебати, автори блокбастера "Месники. Завершення" (створений за коміксами Marvel) 2019 року показали темпоральний кристал, який зіграв важливу роль у подіях, що відбуваються у фільмі.

Але ще в 2017 році фізики змогли продемонструвати систему, яка була потенційним часовим кристалом. Після цього протягом кількох років робилися спроби отримати темпоральний кристал. Але на відміну від того, що говорив Вільчек, ці кристали піддавалися часовому втручанню з певною періодичністю, але після цього системи реагували з удвічі тривалішою періодичністю.

Лише 2022 року фізики показали темпоральний кристал, який змінювався періодично в часі, хоча втручання в систему не залежало від часу, а було постійним. Цей часовий кристал був продемонстрований у конденсаті Бозе-Ейнштейна. Це агрегатний стан речовини, коли більшість атомів перебувають у квантовому стані з найнижчою енергією. Але отриманий кристал зміг існувати лише кілька мілісекунд.

Автори нового дослідження створили особливий кристал з арсеніду індію-галію, в якому спін ядра атома (власний момент імпульсу) діяв як резервуар для темпорального кристала.

За словами вчених, через те, що кристал піддається випромінюванню, поляризація спіна ядра атома створюється за рахунок взаємодії зі спінами електронів. Саме поляризація спіна ядра атома потім спонтанно створює коливання, еквівалентні темпоральному кристалу.

Як показав експеримент, існування темпорального кристала тривало протягом 40 хвилин, що в 10 млн разів довше, ніж показували минулі дослідження. Учені вважають, що такі кристали можуть існувати й довше.

Як уже писав Фокус, вчені змогли довести, що час може йти у зворотному напрямку. Такий ефект був помічений у певних матеріалах.

Також Фокус писав про те, що вчені знайшли спосіб зрозуміти, що таке темна матерія, про яку начебто багато відомо, але насправді досі достеменно не зрозуміло, що вона собою являє.