Nauka dla Społeczeństwa

04.03.2024
PL EN
08.02.2024 aktualizacja 11.02.2024

Niemieccy fizycy stworzyli wyjątkowy kryształ czasowy

Fot. Adobe Stock Fot. Adobe Stock

Zespół z Uniwersytetu w Dortmundzie stworzył kryształ czasowy żyjący miliony razy dłużej, niż wcześniejsze.

Istota zwykłych kryształów przestrzennych – wyjaśniają fizycy z Uniwersytetu w Dortmundzie – polega na tym, że składają się one z powtarzających się, ułożonych obok siebie, takich samych układów atomów. To dzięki temu tak bardzo przyciągają wzrok niezwykłym wyglądem, w tym gładkimi powierzchniami. Dla fizyków jednak czas i przestrzeń tworzą jedność w postaci czasoprzestrzeni.

W związku z tym Noblista Frank Wilczek z Massachusetts Institute of Technology (USA) w 2012 roku wysunął postulat, że oprócz znanych wszystkim kryształów przestrzennych powinny istnieć także kryształy czasowe. Miały one same z siebie zmieniać postać - w ten sposób, że okresowo przechodzą przez kolejne konfiguracje.

Idea ta została wykorzystana w filmie „Avengers: Endgame” z 2019 roku.

Od 2017 roku udało się tworzyć pewne kryształy czasowe, choć były one niedoskonałe – ich okresy nie były idealnie stabilne. W 2022 roku, w kondensacie Bosego-Einsteina udało się stworzyć regularny, okresowo zmieniający się kryształ czasowy, ale czas życia takiego kryształu liczony był tylko w milisekundach.

Teraz zespół dra Alexa Greilicha przedstawił kryształ zbudowany z arsenku indowo-galowego. W oświetlanym cały czas krysztale oscylacje są wywoływane przez spiny atomowych jąder oddziałujące ze spinami elektronów. Według dotychczasowych eksperymentów tak stworzony kryształ czasowy może się utrzymać aż przez 40 minut.

Istnieje szansa na wydłużenie tego czasu. Z pomocą manipulacji w warunkach eksperymentu można też wpływać na długość okresu zmian kryształu. Można też doprowadzić do jego „roztopienia się” i utraty właściwości. To także interesuje badaczy, ponieważ pojawia się wtedy bardziej chaotyczne zachowanie, które również utrzymuje się przez dłuższy czas.

Naukowcy podkreślają, że po raz pierwszy udało się wykorzystać teoretyczne narzędzia do opisu chaotycznego zachowania tego typu układów.

Zaawansowane badania nad kryształami czasowymi prowadzone są także na Uniwersytecie Jagiellońskim,  grupie prof. Krzysztofa Sacha.

Nauka w Polsce, Marek Matacz

mat/ zan/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2024