Naukowcy pierwszy raz w historii pokazali kryształ czasu. Tak wygląda "cud fizyki" na żywo
Po raz pierwszy w historii fizycy stworzyli kryształ czasu, który można zobaczyć ludzkim okiem. To zjawisko, do niedawna uznawane za czystą teorię, ukazało się w formie falujących, barwnych pasów. Odkrycie nie tylko zachwyca efektem wizualnym, ale także otwiera drogę do nowych technologii.
Fizycy z University of Colorado Boulder ogłosili przełom, który jeszcze dekadę temu wydawał się niemożliwy. Po raz pierwszy udało się stworzyć kryształ czasu, który można zobaczyć ludzkim okiem! Dokładnie, jako falujące, neonowe pasy barw. To osiągnięcie otwiera drzwi do wielu praktycznych zastosowań - od nowych zabezpieczeń przed fałszerstwami, po telekomunikację.
Stworzony kryształ czasu możecie zobaczyć na poniższym nagraniu.
Co to w ogóle jest kryształ czasu?
Aby zrozumieć skalę odkrycia, trzeba cofnąć się do podstaw. Klasyczne kryształy, które znamy (takie jak diament, sól czy kwarc) to uporządkowane struktury atomów powtarzające się w przestrzeni niczym geometryczna kratownica. Można wziąć dowolny fragment i nałożyć go na inny. Wzór pozostaje taki sam. Kryształy czasu działają na podobnej zasadzie, lecz nie w przestrzeni, a w czasie. Ich cząstki oscylują w powtarzalnym rytmie, który można na siebie nałożyć. Najważniejsze, że takie oscylacje łamią symetrię czasu, działając niezależnie od zewnętrznych warunków, jakby przeczyły rytmom otoczenia.
Jeszcze w 2012 roku sam pomysł, zaproponowany przez amerykańskiego fizyka Franka Wilczka, wydawał się herezją wobec zasad termodynamiki. Dopiero w 2016 roku udało się zaobserwować je eksperymentalnie. Teraz jednak nie mówimy już o abstrakcyjnych danych z laboratorium, ale o kryształach, które można dostrzec bezpośrednio pod mikroskopem, a czasem nawet gołym okiem.
Kryształ zrobiony ze światła?
Zespół dr. Hanqinga Zhao i prof. Ivana Smalyukha wykorzystał do eksperymentu ciekłe kryształy. Tak, te same, które znamy z ekranów LCD. To substancje złożone z pałeczkowatych cząsteczek, które zachowują się trochę jak ciecz, a trochę jak ciało stałe. Badacze umieścili je pomiędzy szklanymi płytkami pokrytymi barwnikiem reagującym na światło. Gdy padało na nie odpowiednie światło, cząsteczki barwnika zmieniały orientację, wywierając nacisk na ciekłe kryształy. W efekcie powstawały skomplikowane wzory ruchów i to powtarzające się godzinami, mimo zmian temperatury i oświetlenia.
Na próbce widoczne były kolorowe, falujące pasy. To pierwszy kryształ czasu, który można naprawdę zobaczyć. - Można je obserwować bezpośrednio pod mikroskopem, a nawet, w szczególnych warunkach, gołym okiem - tłumaczy dr Zhao.
Od fizyki kwantowej po telekomunikację
Naukowcy podkreślają, że spełnione zostały rygorystyczne kryteria definicji kryształu czasu, ale badań nie można uznać za zakończone. Wciąż istnieje wiele możliwych scenariuszy, jak te niezwykłe struktury mogą się zachowywać w innych warunkach. Póki co, perspektywy praktyczne są obiecujące.
- Potencjalne zastosowania technologiczne w urządzeniach optycznych, generatorach fotonicznych kryształów czasoprzestrzennych, telekomunikacji i projektach zabezpieczających przed fałszerstwami mogą zwiastować początek ekscytującej ery dla kryształów czasu i czasoprzestrzeni, gdzie podstawowe badania mogą prowadzić do praktycznej użyteczności - komentują naukowcy.
Źródło: University of Colorado Boulder
