Časovni kristali kršijo fizikalne zakone, ki so nam znani.

Februarja 2012 je dobitnik Nobelove nagrade Frank Wilczek predstavil svojo zelo nenavadno idejo akademski javnosti. Čeprav se je zdelo nemogoče, je fizik lahko našel očitne dokaze za obstoj "časovnih kristalov" - fizičnih struktur, ki se gibljejo v rednih časovnih presledkih, kot minutna roka ročne ure, neskončno, brez porabe energije za gibanje in brez ustavljanja.

Najprej je znanstveno skupnost odkritje začasnih kristalov pozdravilo s smrtno tišino. Teorija se je zdela preveč eksotična, poleg tega je v nasprotju s fizikalno zakonodajo: "obstoj večnega gibanja ni mogoč." Edini komentar, ki je spremljal pojav teorije večnega gibanja, je bila izjava poljskega fizika, profesorja Jakuba Zakrvskega: "Ne vem, kaj".
Eno leto po objavi je Wilczek uspel potrditi teorijo v praksi. In ne zaradi stroja za stalno gibanje (komaj kdaj lahko uporabimo gibajoče kristalne rešetke), ampak da bi pretresli temelje časovne teorije, ki prevladuje v znanstvenem svetu..
Teorija kot je
"Mislil sem, da kristale zaznavamo kot nekaj tridimenzionalnega. Vse tukaj je veliko bolj zapleteno, kristalna rešetka lahko obstaja v četrti dimenziji. Celotno zanimanje je, kako se bo obnašalo v časovnem koordinatnem sistemu," je povedal Wilczek. misli.
Ko se materija kristalizira, se atomi spontano zložijo v določeno strukturo tridimenzionalne rešetke. Ravnotežje sil med atomi preprečuje, da bi zapolnili prazna mesta v tej mreži. Ker je izbira mesta za zasedbo atoma diskretna, kristali kršijo prostorsko naravno simetrijo. Na enak način, po mnenju znanstvenika, tudi kristalne strukture razbijejo časovno simetrijo in ustvarijo nekaj, kar se premika in ne porablja energije na njej..
Veliki poskus
Junija lani je skupina fizikov pod vodstvom nano-inženirja Burkeleyja Syang Zhanga prišla na idejo, da ustvari kristal v obliki nenehno rotirajočega obroča nabitih atomov, in eden od razvijalcev je izjavil, da mu je ideja že prišla pred Wilchekovim.
Eksperiment iz Burkleyja bo po mnenju eksperimentatorjev "od približno treh do neskončnih let" odvisen od nepredvidenih tehničnih težav in financiranja. Rezultat fiziki eksperimentov verjame, da je znan preskok iz začasnih kristalov onkraj meja takšnih zastarelih zakonov kvantne mehanike, naprej, do večjih teorij..
"Zanima me, če bomo naredili naslednji korak v Einsteinu v znanosti?" Misli Tongzhan Li, eden od članov skupine. "Prav tako je dejal, da kvantna mehanika še ni bila v celoti raziskana.".
Ustvarite ionski obroč

Shema eksperimenta, ki jo načrtujejo raziskovalci z Univerze v Burkleyju
Burkleyjeva ekipa fizikov namerava ustvariti časovne kristale, tako da vbrizga na stotine kalcijevih ionov v majhno komoro, opremljeno z elektrodami. Električno polje bo vodilo ione v "past" širok 100 µm, to je debelina človeškega las. Ker se naboji odbijajo, so ioni v prostoru za pasti enakomerno razpršeni okoli zunanjega roba in tvorijo kristalni obroč. Nato bodo diodni laserji odpravili kinetično energijo ionov in jih ohladili skoraj do absolutne ničle. Nadalje bo v past vključeno statično magnetno polje, ki naj bi po mnenju znanstvenikov sprožilo ionsko rotacijo. Če gre vse dobro, fiziki nameravajo »označiti« enega izmed ionov, da bi opazovali periodičnost in hitrost gibanja. »Če« je ključna beseda v tem poskusu. "To bo resnično onstran modernega znanstvenega znanja in razumevanja, uničenje časovne simetrije," sanja profesor Lee. "Toda najprej moramo dokazati, da res obstaja.".