O nouă fază a materiei: cristalele de timp

Publicat în categoria Știință și Tehnologie

408 vizualizari

Conform Business Insider, s-a descoperit o nouă fază a materiei, și anume cea a cristalelor de timp. Cristale a căror structură nu se repetă doar în spaţiu, ci şi în timp, punându-le într-o oscilaţie continuă, fără consum de energie.

Deși această descoperire a fost considerată abstractă, a făcut deschisă calea spre o nouă era a fizicii. Deși până în prezent s-a considerat că materia este în starea de nemișcare, adică fără fluctuații în timp. Aceste cristale sunt structuri care se mişcă şi atunci când au cea mai scăzută fază de energie – faza statică.

Două cercetări paralele şi independente au dezvăluit că au reuşit să creeze şi să măsoare aceste cristale bizare în laborator, confirmând existenţa unei faze a materiei rămasă necunoscută până acum.

Până în prezent se considera că atunci când materia se găsește în punctul 0 de energie a sistemului, adică starea de nemișcare, este teoretic imposibil ca structura acestuia să se mişte sau să se modifice.

Cristalele normale au o structură atomică ce se repetă în spaţiu la fel ca reţeaua de carbon a diamantului. Dar aceasta este în echilibru şi rămâne astfel nemişcată. Cristalele de timp au o structură care se repetă în timp, nu doar în spaţiu, oscilând în starea normală. Cristalele de timp nu pot să rămână nemișcate, asta fiind chiar starea lor naturală fără un factor extern sau energie pentru mișcare. Cu alte cuvinte acestea tremură în permanență precum un jeleu.

În lucrarea  „Podul dintre ideea teoretică şi implementarea experimentală”,din Physical Review Letters, Norman Yao de la Universitatea din California, Berkeley, alături de colegii săi au demonstrat că acest fapt nu rămâne doar la nivel de teorie fără să poată fi aplicat și practic.

S-au făcut două studii separate cu aparaturi diferite, medii diferite, moduri total diferite, dar păstrând aceași idee, și astfel Universitatea Maryland şi Harvard au reușit să publice rezultatele experimetelor în reviste de specialitate.

Cristalele de timp de la Universitatea Maryland au fost create prin înşiruirea a 10 ioni de yterbiu cu spini de electroni amestecaţi. Pentru ca aceștia să nu facă o stare de echilibru au bombardat înșiruirea cu două lasere: unul pentru a crea un câmp magnetic și celălalt pentru a schimba parțial spinul atomilor. Caracteristic unul cristal normal, atomii s-au poziționat într-o postură stabilă și repetitivă, pe când chiar opusul acestui fenomen face ca un cristal de timp să se diferențieze de unul obișnuit.

Yao menţionează că „nu ar fi ciudat dacă ai mişca un jeleu acesta ar reacţiona la o perioadă diferită?”, deoarece a fost straniu faptul că cristalul reacţiona în alt timp faţă de timpul în care era bombardat cu cele două lasere.

Pe când cristalul de timp de la Harvard a fost diferit. Cercetătorii au folosit aglomerări de azot în spaţiile libere ale structurii cristalului de diamant.

”Faptul că două sisteme atât de divergente au avut rezultate similare sugerează că aceste cristale de timp sunt o nouă fază a materiei, nu doar ceva redus la sisteme particulare. […] confirmă că depăşirea simetriei poate apărea în toate domeniile naturii şi deschide calea pentru mai multe arii de cercetare”, afirmă Phil Richerme de la Universitatea Indiana care a luat parte la acest studiu.

 

 

 

 

 

 

 

Sursa: descoperă.ro

Sursa Foto: gabrielteodorescu – WordPress.com

Din aceeasi categorie:

  • O nouă descoperire despre stângaci
  • Neuronii pot comunica într-un mod complet nou
  • S-au descoperit șanse reale să existe și alte lumi