Открытие кристаллов времени - новые горизонты науки

[Rabbit]

Открытие кристаллов времени - новые горизонты науки

Сразу две лаборатории в США, а вслед за ними еще две в Европе и одна в Израиле сообщили о создании в лабораторных условиях кристаллов времени - новой формы материи, состояние, поведение и возможности которой проще всего характеризуется в знакомых нам категориям магии.

Команда Йельского университета, открывшая кристаллы времени, почти случайно и совершенно неожиданно обнаружила их в кристаллах моноаммонийфосфата (MAP). Эти кристаллы очень легко выращивать, и их часто включают в наборы для выращивания кристаллов для детей.

Это открытие кристаллов времени в простом и совершенно неожиданном месте поднимает фундаментальные вопросы о том, как формируются кристаллы времени и какие состояния материи могут существовать во времени в существующей наблюдаемой материи в пространстве. Широта и разнообразие фаз материи во Вселенной, по-видимому, даже больше, чем мы предполагали ранее.

Вырастив кристалл времени, ученые по сути вырастили материю в ее неожиданной форме - существование которой теоретически предполагалось, а теперь реализовалось. Новая материя, заключенная в структуру кристаллической решетки, является пограничной, переходной формой материи - между собственно материей, временем и волной. Эти свойства материи невозможно наблюдать традиционными пятью чувствами, но они шокирующе очевидны при измерении с помощью инструментов, способных воспринимать атомные колебания.

Добавляя лазерные или микроволновые импульсы к кажущимся твердым объектам, ученые могут обнаружить эти постоянные колебания в атомной материи по всей Вселенной, а некоторые формы временных кристаллов, выращенных в лабораториях, могут просто перевернуть все в науке, технологии, коммуникациях, компьютерах и др. По мере того, как мы приближаемся к ограничению количества транзисторов, которые можно физически включить в микрочип, временные кристаллы могут стать решением, открывающим радикально новые методы вычислений и коммуникаций.
Что такое - кристаллы времени?

Кристаллы времени - это системы атомов, которые располагаются во времени так же, как более традиционные твердые тела кристаллизуются в пространстве. Нашему мозгу не просто понять, что это означает, но мы попробуем понять.

Итак, две группы ученых создали радикально разные структуры, которые обе подпадают под название «кристаллы времени». Эти атомные устройства не являются порталами путешествий во времени, а скорее являют собой появление совершенно нового состояния материи, независимого от знакомых твердых тел, жидкостей и газов, составляющих нашу известную вселенную.

Физик-теоретик из Массачусетского технологического института Франк Вильчек впервые предложил идею временных кристаллов в 2012 году, заявив, что если свойства изменяются во времени, а не в пространстве, это может создать новые состояния материи. Менее чем через шесть лет две группы ученых создали кристаллы, обладающие свойствами, аналогичными тем, которые он предложил.
Что это значит?

Физические законы вращаются вокруг закона симметрии, то есть моментов, когда действие вызывает одинаковую реакцию, противодействие, независимо от окружающей среды. Это основная ньютоновская физика и один из основополагающих законов того, как мы воспринимаем Вселенную. Горящее бревно создает измеримое количество тепла в зависимости от количества доступной массы; мяч, ударяющийся о стену, отскакивает от стены с той же силой, с которой он ударил по нему - за вычетом потерь на рассеяние, которые можно измерить в тепле.

Вильчек задавался вопросом, могут ли молекулы нарушить традиционную симметрию, переведенную во время, которая регулирует законы, ответственные за создание кристаллов. Традиционные кристаллы, такие как соль и кварц, представляют собой трехмерные упорядоченные пространственные кристаллы. Их атомы организованы в предсказуемую повторяющуюся систему.

Временные кристаллы отличаются на атомном уровне от обычных. Их атомы периодически меняют свое направление, создавая внутренний маятник, пульсирующую силу. В буквальном смысле, кристаллы времени синхронно «тикают», как старые дедушкины часы, а их атомы колеблются с постоянной периодической частотой. ни никогда не обретают законченную форму. И кристалл только выглядит кристаллом, а на деле является световой волной.

Атомная структура кристаллов времени колеблется с заданной частотой и никогда не находит равновесия, как алмаз или рубин, или другие кристаллы, поэтому теперь они считаются одним из немногих примеров неравновесной - волновой - материи, известных ученым. Соответственно, они обладают качествами волны.
Кристаллы времени в реальном мире

Вы, вероятно, задаетесь вопросом: как выглядят кристаллы времени? Кристаллы времени существуют только в ограниченных лабораторных условиях. По внешнему виду они мало чем отличаются от тех кристаллов, которые можно вырастить в домашних условиях.

Впрочем, некоторые кристаллы, выращенные в лабораториях, отличаются и по внешнему виду. В результате эксперимента Гарвардской группы был получен кристалл, который после активации светился в результате периодических отражений пульсирующей внутренной энергии. После того, как ему задали амплитуду колебания, кристалл будет светиться, в теории, вечно.

Статья доктора Амиры Вэл Бейкер, астрофизика, научного сотрудника Фонда резонансных исследований, открывает лишь некоторые потенциальные горизонты использования кристаллов времени в навигации, коммуникациях, прогнозировании, компьютерных, квантовых технологиях и медицине. Однако в отличие от легендарных палантиров для использования кристаллов времени требуются ядерные датчики и лазеры, чтобы помочь кристаллам времени полностью раскрыть свой потенциал, а затем измерять и наблюдать их. Это сочетание самой высокой технологии и поразительно простых объектов - отличная аналогия для кристаллов времени в целом.

Ученые полагают, что изучение кристаллов времени и уточнение нашего понимания их позволит совершить прорыв в целом ряде сфер теоритической и практической науки и быстро вывести на новый и практический уровень квантовые технологии. Сразу же за объявлением об открытии министерство обороны США объявило о программе финансирования для исследования большего числа потенциальных применений кристаллов времени, поскольку квантовые вычисления являются одним из самых многообещающих технологических горизонтов в компьютерную эпоху. Технологии кристаллов времени могут быть использованы и в разрушительных целях - притом с такой эффективностью, что не хочется об этом даже говорить.
Выводы

Открытие кристаллов времени требует переоценки некоторых существующих теорий и представлений, поскольку открытие предполагает, что существуют фазы материи, выходящие за рамки того, что мы в настоящее время понимаем. Существуют некоторые потенциальные практические применения кристаллов времени, которые являются даже более научно-фантастическими, чем предполагает их название. Кристаллы времени уже существуют в нескольких формах и были подтверждены в рецензируемых исследованиях нескольких университетов и исследовательских групп.

Возможности кристаллов времени сравнимы, и даже превосходят возможности палантиров в произведениях Дж. Р.Р. Толкина - "видящих камней". С помощью этих камней можно было увидеть то, что происходит в настоящее время в другом месте или происходило в прошлом, а также можно было поговорить с собеседником, находящимся далеко (если у него тоже есть палантир). Палантиры нельзя заставить показывать то, чего нет (это не удалось даже Саурону), но можно внушить смотрящему ложное понимание увиденного.