Home » Maratoanele Descopera » Mari întrebări » Ce este un cristal cuantic al timpului?

Ce este un cristal cuantic al timpului?

Ce este un cristal cuantic al timpului?
Sursa foto: Shutterstock
Publicat: 04.03.2023

Cu doar zece ani în urmă, fizicianul Franck Wilczek, laureat al Premiului Nobel, de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT), SUA, a scris o lucrare în care reflectă asupra proprietăților potențiale ale unui obiect teoretic pe care el l-a numit cristal cuantic al timpului. Spre surprinderea multora, de-a lungul ultimilor câțiva ani, acele cristale cuantice ale timpului au fost găsite în abundență atât în experimentele specifice de laborator, cât și în lucruri comune, precum jucăriile pentru copii.

După cum este cazul adesea, natura exactă a acestor obiecte nu este pe deplin înțeleasă. Ca să aflăm ce este un cristal cuantic al timpului, ne vom întreba mai întâi, ce este un cristal? Să ne gândim la un spațiu gol, ca o foaie albă de hârtie, care se întinde cât vezi cu ochii. Nu există niciun punct special, pentru că fiecare punct este același.

Aici intervine simetria translațională. Niciun punct nu este special, însă să ne imaginăm că hârtia este reprezentată grafic, la fel ca foile pe care le-am folosi la lecțiile de matematică. Acum, vom avea o mulțime de spațiu gol, dar, din când în când, vom avea linii și colțuri. Aceasta este o structură regulată repetitivă. Într-un cristal regulat, de la diamante la fulgi de zăpadă, atomii sunt organizați în modele repetitive ca cel mai menționat anterior, potrivit IFL Science.

Ce este un cristal al timpului?

Într-un cristal al timpului, simetria acestuia este distrusă. Un cristal al timpului este o colecție de atomi care pot exista în orice combinație, dar la intervale regulate, aceștia sfârșesc în același model, din nou și din nou.

Ca să vizualizăm fenomenul, să ne gândim la trei dintre cei mai apropiați sateliți ai lui Jupiter: Io, Europa și Ganymede. Se spune că perioada lor orbitală se află în rezonanță. La fiecare patru orbite ale lui Io, Europa efectuează două, iar Ganymede una. Astfel, în aproximativ fiecare săptămână, modelul în sine se repetă.

Aceasta este o analogie bună pentru cristalul timpului. Trebuie să adăugăm un alt ingredient special care poate fi găsit doar în lumea cuantică. Sistemul nu pierde energie în favoarea mediului înconjurător. De fapt, sistemul se schimbă și se mișcă fără energie. Una dintre cerințe este ca aceste sisteme să fie la cel mai mic nivel de energie, astfel încât să nu o poată consuma.

Modelul de creare al cristalului cuantic al timpului, o excepție a termodinamicii

S-ar putea să vă gândiți că acest lucru seamănă foarte mult cu mișcarea perpetuă, iar acest lucru este interzis în mod explicit de cea de-a doua lege a termodinamicii, care explică faptul că entropia unui sistem izolat crește întotdeauna. Acestea reprezintă un caz limită. Entropia acestor cristale de timp rămâne aceeași.

Aceste obiecte sunt cunoscute doar de câțiva ani, dar cercetătorii caută posibile aplicații în computerele cuantice, cum ar fi potențialul de stocare a memoriei în viitor.

Vă mai recomandăm și: 

Motivele pentru care sonda solară Parker nu se va topi în apropierea Soarelui: puţină termodinamică şi inginerie de vârf

Premiul Nobel pentru Fizică 2022, acordat lui Alain Aspect, John F. Clauser și Anton Zeilinger

Marcarea mormintelor cu cristale, o practică a oamenilor preistorici

Cercetătorii au observat un comportament nou și ciudat la cristalele electronice

Claudia Cociug
Claudia Cociug
Claudia Cociug, absolventă a Facultății de Litere, specializarea Jurnalism și Științe ale Comunicării din cadrul Universității „Alexandru Ioan Cuza” din Iași, a făcut parte din echipa DESCOPERĂ.ro din noiembrie 2022 și până în iunie 2023. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Cum a ajutat o carte poștală la reunirea unei familii după 121 de ani?
Cum a ajutat o carte poștală la reunirea unei familii după 121 de ani?
Cum îți dai seama dacă zahărul îți sabotează semnalele de foame și sațietate?
Cum îți dai seama dacă zahărul îți sabotează semnalele de foame și sațietate?
Recuperarea unor fragmente de proteine ​​vechi de 24 de milioane de ani de la animale dispărute deschide un „nou capitol” al biologiei
Recuperarea unor fragmente de proteine ​​vechi de 24 de milioane de ani de la animale dispărute deschide un „nou capitol” ...
Astronomii au obsevat pentru prima dată „semințele” din care iau naștere planetele
Astronomii au obsevat pentru prima dată „semințele” din care iau naștere planetele
Un medicament pentru tuse ar putea proteja oamenii de unele dintre cele mai grave simptome ale bolii Parkinson
Un medicament pentru tuse ar putea proteja oamenii de unele dintre cele mai grave simptome ale bolii Parkinson
Noua modă printre cimpanzei: animalele se afișează cu iarbă în urechi și alte orificii
Noua modă printre cimpanzei: animalele se afișează cu iarbă în urechi și alte orificii
Acum 130.000 de ani, neanderthalienii refoloseau oasele de leu de peșteră drept „unelte multifuncționale”
Acum 130.000 de ani, neanderthalienii refoloseau oasele de leu de peșteră drept „unelte multifuncționale”
Memoriile lui Casanova, legendarul aventurier venețian din secolul XVIII
Memoriile lui Casanova, legendarul aventurier venețian din secolul XVIII
Julian McMahon, jumătate om, jumătate demon în Charmed. Actorul care a locuit cel mai aproape de simbolul Hollywood
Julian McMahon, jumătate om, jumătate demon în Charmed. Actorul care a locuit cel mai aproape de simbolul Hollywood
Cele mai bune exerciții fizice diferă în funcție de personalitate
Cele mai bune exerciții fizice diferă în funcție de personalitate
Oamenii de știință au descoperit o legătura alarmantă dintre utilizarea Inteligenței Artificiale și psihopatie
Oamenii de știință au descoperit o legătura alarmantă dintre utilizarea Inteligenței Artificiale și psihopatie
O descoperire rară: Razele X dezvăluie cum se vindecau oasele de T. rex
O descoperire rară: Razele X dezvăluie cum se vindecau oasele de T. rex
Greu de ucis, dar în spațiu! Astronomii au descoperit o stea care „refuză” să moară
Greu de ucis, dar în spațiu! Astronomii au descoperit o stea care „refuză” să moară
Record istoric pentru Bitcoin. Cât valorează acum cea mai importantă criptomonedă din lume?
Record istoric pentru Bitcoin. Cât valorează acum cea mai importantă criptomonedă din lume?
Ford recheamă în service 850.000 de mașini. Ce problemă a fost descoperită?
Ford recheamă în service 850.000 de mașini. Ce problemă a fost descoperită?
Ziua de 9 iulie a fost cu 1,3 milisecunde mai scurtă, dar astronomii spun că urmează încă două zile mai scurte
Ziua de 9 iulie a fost cu 1,3 milisecunde mai scurtă, dar astronomii spun că urmează încă două zile mai scurte
Prima Constituţie română elaborată fără influenţă străină
Prima Constituţie română elaborată fără influenţă străină
Ce spune Elon Musk despre laudele la adresa lui Hitler din partea chatbotului Grok?
Ce spune Elon Musk despre laudele la adresa lui Hitler din partea chatbotului Grok?