Физики обнаружили новое состояние материи: жидкость течет не в пространстве, а во времени

Кристалл времени или темпоральный кристалл — это особое состояние материи, в котором атомы находятся в постоянном периодическом движении и повторяют свои состояния во времени. В обычном кристалле атомы упорядочены и повторяются в пространстве. Теперь физики предположили, что существует жидкость времени или темпоральная жидкость. Хотя пока это теоретическая концепция, это не означает, что такого состояния материи не существует. Когда ученые считали, что существования кристаллов времени невозможно, но их удалось создать несколько лет назад. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv, пишет ScienceAlert.

Кристаллы времени – это одно из самых удивительных явлений в современной физике. Представьте себе кубик льда. На молекулярном уровне можно увидеть, что его кристаллическая решетка напоминает трехмерную структуру, в которой определенный порядок атомов повторяется в пространстве. В кристаллах времени поведение атомов повторяется, как в пространстве, так и о времени.

В своей работе физики опирались на принципы существования так называемых дискретных кристаллов времени. В таком кристалле происходит не просто периодическое колебание атомов, их приводит в движение лазер. Но на каждые два такта внешнего воздействия приходится один такт колебаний кристалла. Этот ритм кристалла отличается высокой устойчивостью.

Исследователи разработали теоретическую модель, которая предусматривает, что существует новое состояние материи – дискретная жидкость времени.

Обычный кубик льда представляет собой кристалл, в котором молекулы воды упорядочены в виде правильной гексагональной решетки. При плавлении этот порядок разрушается. Кристаллическая структура сменяется хаосом, характерным для жидкости. Тем не менее, даже в этом беспорядке молекулы сохраняют некое подобие структуры, взаимодействуя с ближайшими соседями.

Если бы кристалл времени мог плавиться подобно кубику льда, это привело бы к возникновению нового состояния материи – жидкости времени. В таком состоянии сохраняется локальный порядок во времени, даже когда глобальная пространственная взаимосвязь в системе утрачивается. Теоретическая модель показывает, что это возможно.

При этом жидкость времени может существовать в условиях, при которых, как принято считать, обычные кристаллы времени образоваться не могут.

На данный момент все это остается лишь теорией. Если существование жидкости времени удастся подтвердить экспериментально, это откроет новые возможности для изучения того, как материя реагирует на колебания внешней среды и как из хаоса может возникать порядок.

Когда концепция кристалла времени была предложена впервые в 2012 году, многие физики считали, что невозможно создать такое состояние материи. Поэтому, возможно, в ближайшем будущем мы узнаем о существовании очень необычной жидкости.

Другие новости науки

• Астрофизики пришли к выводу, что черные дыры могут не только объединяться в еще большие объекты, но и разделяться на две части.
• Обнаружена самая далекая галактика-кольцо: возникла в результате редкого события.