Un cristal este un solid ai cărui atomi sau molecule sunt aranjați în mod regulat într-o structură specifică.
2012 Premiul Nobel pentru fizicăFrank Wilczek a descoperit simetria materiei în timp. Este considerat descoperitorul așa-numitelor cristale ale timpului, deși ca teoretician le-a prezis doar ipotetic. De atunci, mai mulți oameni de știință au căutat materiale în care se observă acest fenomen. Faptul că există cristale spațiu-timp a fost confirmat pentru prima dată în 2017. Cu toate acestea, structurile au avut o dimensiune de doar câțiva nanometri și s-au format doar la temperaturi foarte scăzute sub –250 ° C. Faptul că oamenii de știință au reușit acum să afișeze cristale spațiu-timp relativ mari de câțiva micrometri în dimensiuni video la temperatura camerei este considerat revoluționar. Dar și pentru că au reușit să arate că cristalul lor timp-spațiu de magnoni poate interacționa cu alți magnoni care se ciocnesc cu el.
„Am luat o structură care se repetă în mod regulatmagnoni în spațiu și timp, au trimis mai mulți magnoni și în cele din urmă s-au dispersat. Astfel, am putut arăta că cristalul de timp poate interacționa cu alte cvasiparticule. Nimeni nu a reușit încă să arate acest lucru direct într-un experiment, darămite în video.”
Nick Traeger, doctorand la Institutul Max Planck pentru Sisteme Inteligente
În experimentul lor, oamenii de știință au plasat o bandămaterial magnetic către o antenă microscopică prin care au trecut curentul RF. Acest câmp cu microunde a produs un câmp magnetic oscilant, sursa de energie care a stimulat magnonii din bandă - o cvasiparticulă de undă de spin. Undele magnetice au migrat spre dungile din stânga și din dreapta, condensându-se spontan într-un model care se repetă în spațiu și timp. Spre deosebire de valurile staționare triviale, acest model s-a format chiar înainte ca două unde convergente să se poată întâlni și intersecta. Un model care dispare în mod regulat și reapare singur trebuie să fie un efect cuantic.
Unicitatea deschiderii este, de asemenea, în uzo cameră cu raze X care nu numai că vă permite să vedeți fronturi de undă cu rezoluție foarte mare, care este de 20 de ori mai bună decât cel mai bun microscop cu lumină. Dar poate face acest lucru chiar cu până la 40 de miliarde de cadre pe secundă și cu o sensibilitate extrem de mare la fenomenele magnetice.
„Am putut să arătăm că astfel de cristalespațiu-timpurile sunt mult mai fiabile și răspândite decât se aștepta. Cristalul nostru se condensează la temperatura camerei și particulele pot interacționa cu el, spre deosebire de un sistem izolat. Mai mult decât atât, a atins o dimensiune care ar putea fi folosită pentru a face ceva cu acest cristal Magnon spațiu-timp. Acest lucru ar putea duce la multe aplicații potențiale.”
Paweł Gruszecki, om de știință la Facultatea de Fizică a Universității Adam Mickiewicz din Poznań
Cristalele clasice au o foarte largăzona de aplicare. Acum, dacă cristalele pot interacționa nu numai în spațiu, ci și în timp, oamenii de știință pot adăuga o altă dimensiune posibilelor aplicații. Potențialul pentru tehnologia comunicațiilor, radar și tehnologia imagistică este enorm.
Citește și:
Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?
Oamenii de știință au descoperit limita de viteză în lumea cuantică.
Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște.