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
Prețurile orezului în Japonia au atins cel mai mare nivel din ultimii 50 de ani
Prețurile orezului în Japonia au atins cel mai mare nivel din ultimii 50 de ani
Băile cu gheață ar putea face mai mult rău decât bine, arată un studiu
Băile cu gheață ar putea face mai mult rău decât bine, arată un studiu
Rușii care au luptat în Ucraina ar putea avea interdicție în spațiul Schengen
Rușii care au luptat în Ucraina ar putea avea interdicție în spațiul Schengen
Un adevărat „tezaur” de bijuterii și bani a fost recuperat din resturile avionului Air India
Un adevărat „tezaur” de bijuterii și bani a fost recuperat din resturile avionului Air India
Aerobiomul invizibil: Viața microscopică care există deasupra norilor și ne influențează lumea
Aerobiomul invizibil: Viața microscopică care există deasupra norilor și ne influențează lumea
Churchill, Rommel și bătălia pentru Tobruk
Churchill, Rommel și bătălia pentru Tobruk
Oamenii de știință au explorat adâncuri nemaivăzute până acum. Iată ce au descoperit!
Oamenii de știință au explorat adâncuri nemaivăzute până acum. Iată ce au descoperit!
Instrument care prezice momentul în care utilizatorii vor respinge o nouă tehnologie
Instrument care prezice momentul în care utilizatorii vor respinge o nouă tehnologie
Solstițiul de vară este „calendar natural” pentru copaci. Cum îi ajută cea mai lungă zi din an?
Solstițiul de vară este „calendar natural” pentru copaci. Cum îi ajută cea mai lungă zi din an?
Dramă la examenul de bacalaureat din 1888. „A vrut să se ucidă”
Dramă la examenul de bacalaureat din 1888. „A vrut să se ucidă”
A fost Manhattan vândut olandezilor pentru doar 24 de dolari?
A fost Manhattan vândut olandezilor pentru doar 24 de dolari?
Gertrude Elion a dezvoltat medicamente revoluționare în tratarea leucemiei. Laureată Nobel pentru Fiziologie sau Medicină
Gertrude Elion a dezvoltat medicamente revoluționare în tratarea leucemiei. Laureată Nobel pentru Fiziologie sau Medicină
Ceara din urechi, indicator timpuriu al bolii Parkinson
Ceara din urechi, indicator timpuriu al bolii Parkinson
Strategia de slăbit de 5 ori mai eficientă decât Ozempic
Strategia de slăbit de 5 ori mai eficientă decât Ozempic
Astronomii au găsit materia „lipsă” din Univers în cele mai mari structuri cosmice
Astronomii au găsit materia „lipsă” din Univers în cele mai mari structuri cosmice
Exporturile de „somon turcesc”, crescut în „cuști” subacvatice în Marea Neagră, au explodat
Exporturile de „somon turcesc”, crescut în „cuști” subacvatice în Marea Neagră, au explodat
Unul dintre cele mai grave atacuri cibernetice din istorie. 16 miliarde de conturi, sparte de hackeri
Unul dintre cele mai grave atacuri cibernetice din istorie. 16 miliarde de conturi, sparte de hackeri
Noul Partid Popular din Rusia cere azil politic pentru miliardarul Elon Musk
Noul Partid Popular din Rusia cere azil politic pentru miliardarul Elon Musk