Жаңы убакыт кристаллдарынын ачылышы

Убакыт кристалл деп аталган кызыктай зат формасы жакында эки жаңы жерде пайда болду. Илимпоздор мындай кристаллды моноаммоний фосфатында түзүшкөн, бул тууралуу май айындагы Physical Review Letters журналында жазылган, ал эми башка топ Physical Reviewде пайда болгон жылдыз түрүндөгү бөлүкчөлөрдү камтыган суюк чөйрөдө жаратышкан.

Башка белгилүү мисалдардан айырмаланып, убакыт кристалл моноаммоний фосфатынан, ал иреттүү физикалык түзүлүштөгү катуу материалдан жасалган, б.а. салттуу кристалл. Ушул убакка чейин кристаллдар пайда болгон калган материалдар тартипсиз болгон. Окумуштуулар биринчи жолу 2016-жылы убакыт кристаллдарын жаратышкан. Бири кемчиликсиз алмаздан, экинчиси итербий иондорунун чынжырынан жасалган.

Туз жана кварц сыяктуу жалпы кристаллдар үч өлчөмдүү, иреттелген мейкиндик кристаллдарынын мисалдары болуп саналат. Алардын атомдору илимпоздорго ондогон жылдар бою белгилүү болгон кайталануучу системаны түзөт. Убакыт кристаллдары ар кандай. Алардын атомдору мезгил-мезгили менен адегенде бир багытта, андан кийин экинчи багытта титиреп, пульсирлөөчү магниттик күч (резонанс) менен дүүлүгүп турат. Ал "деп аталаткене«.

Убакыттын кристаллындагы тыкылдатуу белгилүү бир жыштык менен чектелген, бирок өз ара аракеттенүүчү импульстар ар кандай резонанстарга ээ. Мисалы, өткөн жылдагы эксперименттердин биринде изилденген кристаллдардагы атомдор аларга таасир эткен магнит талаасынын пульсация жыштыгынын жарымы гана жыштыкта ​​айланышкан.

Окумуштуулардын айтымында, убакыт кристаллдарын түшүнүү атомдук сааттарды, гироскопторду жана магнитометрлерди жакшыртууга, ошондой эле кванттык технологияларды түзүүгө жардам берет. АКШнын Коргонуунун өркүндөтүлгөн изилдөө долбоорлору боюнча агенттиги (DARPA) соңку жылдардагы эң таң калыштуу илимий ачылыштардын бирине изилдөө үчүн каражат бөлөөрүн жарыялады.

Бул тууралуу DARPA программасынын менеджери Gizmodo билдирди. Доктор Роза Алеханда Лукашев. Бул изилдөөлөрдүн чоо-жайы жашыруун, деди ал. Бул атомдук сааттардын жаңы мууну, азыркы учурда колдонулуп жаткан татаал лабораториялык түзүлүштөргө караганда ыңгайлуу жана туруктуу деген тыянак чыгарууга болот. Белгилүү болгондой, мындай таймерлер көптөгөн маанилүү аскердик системаларда, анын ичинде, мисалы, GPS колдонулат.

Нобель сыйлыгынын лауреаты Frank Wilczek

Кристаллдар чындыгында ачылганга чейин теориялык жактан концептуализацияланган. Аны бир нече жыл мурун америкалык, Нобель сыйлыгынын лауреаты ойлоп тапкан. Frank Wilczek. Кыскасы, анын идеясы фазалык өтүүлөрдөгүдөй симметрияны бузуу. Бирок теориялык убакыт кристаллдарында симметрия үч мейкиндик өлчөмдө гана эмес, төртүнчү убакытта да бузулмак. Вильчектин теориясы боюнча убактылуу кристаллдар мейкиндикте гана эмес, убакыт боюнча да кайталануучу түзүлүшкө ээ. Маселе мынада, бул кристалл торчодогу атомдордун термелүүсүн билдирет, б.а. электр менен камсыздоосуз кыймылфизиктер мүмкүн эмес жана мүмкүн эмес деп эсептелген нерсе.

Биз атактуу теоретик каалаган кристаллдарды дагы эле билбесек да, 2016-жылы Мэриленд университетинин жана Гарвард университетинин физиктери "үзүктүү" (же дискреттик) убакыт кристаллдарын курушкан. Булар атомдордон же иондордон турган системалар, алар жамааттык жана циклдик кыймылды көрсөтөт, алар өздөрүн мурда белгисиз жаңы абалдагы зат сыяктуу алып жүрүшөт, кичине эле бузулууга туруштук беришет.

Проф. сыяктуу адаттан тыш болбосо да. Wilczek, жаңы ачылган убакыт кристаллдары аскердик кызыгууну тартуу үчүн жетиштүү кызыктуу. Жана бул абдан маанилүү көрүнөт.