Tím fyzikov z Yaleovej univerzity dokázal, že aj dieťa sa môže zapojiť do syntézy tajomných „časových kryštálov“objavených laureátom Nobelovej ceny!
V roku 2012 nositeľ Nobelovej ceny za fyziku Frank Wilczek navrhol existenciu nového typu kryštálu. Aj keď väčšina kryštálov má štruktúru, ktorá sa opakuje v dvoch alebo troch dimenziách, predstavil Wilczek koncept kryštálu, ktorý opakuje svoju štruktúru štyrikrát: tri z nich zodpovedajú rozmerom priestoru a štvrtý dimenzii času. Túto hypotetickú štruktúru nazval „kryštálom času“a až minulý rok vedci prišli na to, ako ich v laboratóriu syntetizovať.
Časové kryštály
Nedávno publikované štúdie ukázali, že notoricky známe časové kryštály existujú nielen ako produkt laboratórnych aktivít vedcov. Ukázalo sa, že takéto štruktúry sa môžu vytvárať aj v prírodnom prostredí, zatiaľ čo samotný proces je oveľa jednoduchší, ako si odborníci predstavovali. Je to veľký úspech pre ľudstvo: Wilczekove kryštály sa dajú použiť na praktické účely, napríklad na vytvorenie ultrakrátkych atómových hodín, gyroskopov novej generácie a ďalších zariadení.
Časové kryštály vystavujú elektromagnetickým vlnám veľmi zvláštnu aktivitu. V takomto kryštáli sa všetky molekuly otáčajú určitým smerom a s každým novým EM pulzom sa to mení. Ale aj keď sú impulzy nesystematické, smer otáčania sa stále mení v pravidelných intervaloch, vďaka čomu možno časové kryštály použiť ako meradlo časových intervalov, to znamená ako univerzálne hodiny.
„Zvládne to aj dieťa“
Propagačné video:
Minulý rok vedci prišli na to, ako tieto kryštály vytvoriť v laboratóriu pomocou pomerne sofistikovanej techniky, ktorá spočíva v štipnutí sady atómov yterbia pomocou laserov. Nová práca fyzikov z Yale University však dokázala, že syntéza časových kryštálov je taká ľahká, že to dieťa dokáže doslova. Zistili, že dočasné kryštály sa tvoria vo vnútri obyčajných kryštálov fosforečnanu amónneho, ktorý sa často používa v súpravách „mladých chemikov“a iných vzdelávacích hračkách, vďaka čomu si môžete doma vypestovať krásny kryštál. Teoreticky môže každá takáto štruktúra skrývať Wilczekove kryštály. Sean Barrett, autor štúdie, poznamenáva, že fyzici z toho môžu mať iba úžitok, pretože čím je proces lacnejší a jednoduchší, tým ľahšie sa dá študovať. Teraz musia podrobne pochopiť mechanizmus syntézy časových kryštálov a určiť, ako presne ich možno použiť v prospech technologického pokroku.
Vasilij Makarov