L’anno scorso, i fisici hanno creato un cristallo temporale, ovvero disposizioni atomiche che ripetono schemi di movimento, visibili a occhio nudo. Ma le ultime ricerche su questa eccentricità quantistica potrebbero rappresentare più di qualche passo avanti.
Questa volta cristallo, descritto in un recente Lettere di revisione fisica carta, è abbastanza grande da poter essere tenuta in mano e levita. Scoperto da un workforce di fisici della New York College (NYU), il nuovo tipo di cristallo temporale è costituito da perle simili a polistirolo che levitano su un cuscino sonoro scambiando onde sonore.
Se ciò non fosse abbastanza strano, il cristallo del tempo fa questo violando la fisica newtoniana e il workforce ritiene che ciò conferisca al nuovo cristallo un significato sia accademico che pratico.
“Questa è stata una scoperta nel vero senso della parola”, David G. Grierha detto a Gizmodo l’autore senior dello studio e fisico della New York College. “Forse la cosa più notevole è che un comportamento così ricco e interessante emerge da un sistema così semplice.”
Cosa sono i cristalli del tempo?
Nel 2012, il premio Nobel Frank Wilczek acuto un’thought per un cristallo impossibile che infrange le regole della simmetria in fisica. Tipicamente, i cristalli solidi mantengono un reticolo continuo dei rispettivi componenti. I cristalli temporali, tuttavia, fanno esattamente l’opposto, con i singoli atomi al loro interno che cambiano posizione nel tempo secondo uno schema relativamente definito.
Negli ultimi dieci anni circa, i fisici sono riusciti a trovare numerous versioni della visione di Wilczek. Ma questi casi presentavano per lo più cristalli temporali microscopici a breve termine con poche implicazioni pratiche. È stato solo l’anno scorso che una squadra dell’Università del Colorado Boulder proposto un disegno di cristallo temporale che possiamo effettivamente vedere.
Il polistirolo trova una nuova stranezza
Il cristallo del tempo appena scoperto può rappresentare enormi progressi nella rilevanza pratica dei cristalli del tempo. Innanzitutto, la perla dell’esperimento è polistirolo espanso, lo stesso materiale utilizzato per imballare il polistirolo.
Il workforce ha trasformato questo materiale comune in un cristallo temporale sospendendo perline di polistirolo in onde sonore. Di per sé, la perla fluttua motionless, ma le cose iniziano a cambiare quando più perle levitano insieme.
In questo sistema, ciascuna perla disperde la propria quota di onde sonore. Ciò contribuisce a un sistema complessivo di “interazioni sbilanciate” che essenzialmente consente alle particelle di raccogliere e fornire energia dalle onde sonore, ha spiegato Grier. “Il punto chiave è che i cristalli del tempo selezionano la propria frequenza senza che alcuna forza esterna gli dica cosa fare.”
Il più semplice di tutti?
Inoltre, queste interazioni non sono vincolate alla terza legge del moto di Newton, la quale impone che due corpi che esercitano una forza l’uno sull’altro debbano esercitare la stessa quantità di forza in direzioni opposte.
“Pensate a due traghetti di numerous dimensioni che si avvicinano a un molo”, ha detto in una università Mia Morrell, autrice principale dello studio e studentessa laureata alla New York College. dichiarazione. “Ognuno produce onde d’acqua che spingono l’altro, ma in misura diversa, a seconda delle loro dimensioni.”
Secondo Grier, l’assoluta semplicità di questa configurazione cristallina temporale lo rende potenzialmente l’“atomo di idrogeno” di questo fenomeno, evidenziandone il potenziale in altri contesti, come “i pacemaker neurali nei nostri cuori e le tendenze cicliche nei mercati finanziari”.
“Speriamo che lo studio di un modello minimo possa fornire l’accesso alle intuizioni più profonde sull’emergere spontaneo degli orologi in manifestazioni più generali e più complesse”, ha aggiunto.
