Кристалът е твърдо вещество, чиито атоми или молекули са правилно подредени в специфична структура.
2012 Нобелов лауреат по физикаФранк Уилчек откри навреме симетрията на материята. Той се смята за откривател на тези така наречени времеви кристали, въпреки че като теоретик той ги е прогнозирал само хипотетично. Оттогава няколко учени са търсили материал, в който се наблюдава това явление. Фактът, че кристалите в пространството и времето съществуват, беше потвърден за първи път през 2017 г. Структурите обаче бяха с размер само няколко нанометра и се формираха само при много ниски температури под –250 ° C. Фактът, че сега учените са успели да покажат сравнително големи пространствено-времеви кристали с размер по няколко микрометра на видео при стайна температура, се счита за новаторски. Но и защото са успели да покажат, че техният времепространствен кристал от магнони може да взаимодейства с други магнони, които се сблъскват с него.
„Взехме редовно повтаряща се структурамагнони в пространството и времето, изпрати още магнони и те в крайна сметка се разпръснаха. Така успяхме да покажем, че времевият кристал може да взаимодейства с други квазичастици. Никой все още не е успял да покаже това директно в експеримент, камо ли на видео.”
Ник Трегер, докторант в Института Макс Планк за интелигентни системи
В своя експеримент учените поставиха лентамагнитен материал към микроскопична антена, през която те преминават RF ток. Това микровълново поле създава трептящо магнитно поле, енергийният източник, който стимулира магноните в лентата - квазичастица със спинова вълна. Магнитните вълни мигрираха към лявата и дясната ивица, спонтанно се кондензираха в повтарящ се модел в пространството и времето. За разлика от тривиалните стоящи вълни, този модел се формира дори преди две сближаващи се вълни да могат да се срещнат и пресекат. Модел, който редовно изчезва и се появява отново сам, трябва да бъде квантов ефект.
Използва се и уникалността на отворарентгенова камера, която не само ви позволява да виждате вълнови фронтове с много висока разделителна способност, което е 20 пъти по-добро от най-добрия светлинен микроскоп. Но дори може да направи това с до 40 милиарда кадъра в секунда и с изключително висока чувствителност към магнитни явления.
„Успяхме да покажем, че такива кристалипространство-времето са много по-надеждни и широко разпространени от очакваното. Нашият кристал кондензира при стайна температура и частиците могат да взаимодействат с него, за разлика от изолирана система. Освен това беше достигнал размер, който можеше да се използва, за да се направи нещо с този магнон пространствено-времеви кристал. Това може да доведе до много потенциални приложения."
Paweł Gruszecki, учен от Факултета по физика на университета Адам Мицкевич в Познан
Класическите кристали имат много широкобласт на приложение. Сега, ако кристалите могат да взаимодействат не само в пространството, но и във времето, учените могат да добавят друго измерение към възможните приложения. Потенциалът за комуникационни технологии, радар и технология за изображения е огромен.
Прочетете също:
Физиците са създали аналог на черна дупка и са потвърдили теорията на Хокинг. Къде води?
Учените откриха ограничението на скоростта в квантовия свят.
Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат.