Ein Team von Physikern der Yale University hat bewiesen, dass sogar ein Kind an der Synthese der mysteriösen "Zeitkristalle" beteiligt sein kann, die der Nobelpreisträger entdeckt hat!
2012 schlug der Nobelpreisträger für Physik, Frank Wilczek, die Existenz eines neuen Kristalltyps vor. Obwohl die meisten Kristalle eine Struktur haben, die sich in zwei oder drei Dimensionen wiederholt, führte Wilczek das Konzept eines Kristalls ein, dessen Struktur viermal reproduziert wird: Drei davon entsprechen den Dimensionen des Raums und der vierte der Dimension der Zeit. Er nannte diese hypothetische Struktur einen "Kristall der Zeit", und erst im letzten Jahr gelang es den Wissenschaftlern, herauszufinden, wie sie im Labor synthetisiert werden können.
Zeitkristalle
Kürzlich veröffentlichte Studien haben gezeigt, dass die berüchtigten Zeitkristalle nicht nur als Produkt der Laboraktivitäten von Wissenschaftlern existieren. Es stellte sich heraus, dass sich solche Strukturen auch in der natürlichen Umgebung bilden können, während der Prozess selbst viel einfacher ist als von Experten angenommen. Dies ist ein großer Erfolg für die Menschheit: Wilczeks Kristalle können für praktische Zwecke verwendet werden, um beispielsweise hochpräzise Atomuhren, Gyroskope der neuen Generation und andere Geräte herzustellen.
Zeitkristalle zeigen eine sehr merkwürdige Aktivität, wenn sie elektromagnetischen Wellen ausgesetzt werden. In einem solchen Kristall drehen sich alle Moleküle in eine bestimmte Richtung und ändern sich mit jedem neuen EM-Impuls. Aber selbst wenn die Impulse unsystematisch sind, ändert sich die Drehrichtung immer noch in regelmäßigen Abständen, wodurch Zeitkristalle als Maß für Zeitintervalle, dh als Universaluhr, verwendet werden können.
Sogar ein Kind kann es tun
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Letztes Jahr haben Forscher herausgefunden, wie diese Kristalle in einem Labor mit einer ziemlich ausgeklügelten Technik hergestellt werden können, bei der eine Reihe von Ytterbiumatomen mit Lasern eingeklemmt werden. Neue Arbeiten von Physikern der Yale University haben jedoch gezeigt, dass die Synthese von Zeitkristallen so einfach ist, dass ein Kind dies buchstäblich tun kann. Sie fanden heraus, dass temporäre Kristalle in gewöhnlichen Kristallen aus Monoammoniumphosphat gebildet werden, die häufig in Kits für "junge Chemiker" und anderen Lernspielzeugen verwendet werden, mit denen zu Hause ein schöner Kristall gezüchtet werden kann. Theoretisch kann jede solche Struktur Wilczek-Kristalle verbergen. Sean Barrett, Autor der Studie, stellt fest, dass Physiker nur davon profitieren können, denn je billiger und einfacher der Prozess ist, desto einfacher ist es, ihn zu studieren. Jetzt müssen sie den Mechanismus der Synthese von Zeitkristallen im Detail verstehen und bestimmen, wie genau sie zum Nutzen des technologischen Fortschritts eingesetzt werden können.
Wassili Makarow
