Zbulimi i kristaleve të reja të kohës

Një formë e çuditshme e materies e quajtur kristal i kohës është shfaqur së fundmi në dy vende të reja. Shkencëtarët kanë krijuar një kristal të tillë në fosfat monoamoni, siç raportohet në numrin e majit të Physical Review Letters, dhe një grup tjetër e ka krijuar atë në një mjedis të lëngshëm që përmban grimca në formë ylli, ky botim u shfaq në Physical Review.

Ndryshe nga shembujt e tjerë të njohur, kristal i kohës nga fosfati i monoamonit, ishte bërë nga një material i ngurtë me strukturë fizike të rregulluar, d.m.th. kristal tradicional. Pjesa tjetër e materialeve nga të cilat janë formuar kristalet deri më tani janë çrregulluar. Shkencëtarët krijuan për herë të parë kristalet e kohës në vitin 2016. Njëri prej tyre ishte bërë nga diamanti me defekt, tjetri ishte bërë duke përdorur një zinxhir jonesh yterbiumi.

Kristalet e zakonshme si kripa dhe kuarci janë shembuj të kristaleve hapësinore tredimensionale dhe të renditura. Atomet e tyre formojnë një sistem përsëritës të njohur për shkencëtarët prej dekadash. Kristalet e kohës janë të ndryshme. Atomet e tyre vibrojnë periodikisht fillimisht në një drejtim dhe më pas në drejtimin tjetër, të ngacmuar nga një forcë magnetike pulsuese (rezonancë). Quhet "shënoni'.

Rrotullimi në kristalin e kohës përmbahet brenda një frekuence të caktuar, megjithëse pulset ndërvepruese kanë një rezonancë të ndryshme. Për shembull, atomet në kristalet kohore të studiuara në një nga eksperimentet e vitit të kaluar rrotulloheshin me një frekuencë prej vetëm gjysmës së frekuencës së pulsimeve të fushës magnetike që vepronte mbi to.

Shkencëtarët thonë se të kuptuarit e kristaleve të kohës mund të çojë në përmirësime në orët atomike, xhiroskopët dhe magnetometrat dhe të ndihmojë në krijimin e teknologjisë kuantike. Agjencia Amerikane e Projekteve të Kërkimit të Avancuar të Mbrojtjes (DARPA) ka njoftuar financimin për kërkimin e një prej zbulimeve më të çuditshme shkencore të viteve të fundit.

- i tha Gizmodo-s kreu i programit DARPA, Dr. Rosa Alehanda Lukashev. Detajet e këtyre studimeve janë konfidenciale, tha ajo. Mund të konkludohet vetëm se kjo është një gjeneratë e re e orëve atomike, më të përshtatshme dhe më të qëndrueshme se sa objektet komplekse laboratorike që përdoren aktualisht. Siç e dini, kohëmatës të tillë përdoren në shumë sisteme të rëndësishme ushtarake, duke përfshirë, për shembull, GPS.

Laureat i çmimit Nobel Frank Wilczek

Përpara se kristalet të zbuloheshin në të vërtetë, ato u konceptuan në teori. Ajo u shpik disa vite më parë nga një amerikan, fitues i çmimit Nobel. Frank Wilczek. Me pak fjalë, ideja e tij është të thyejë simetrinë, siç është rasti me tranzicionet fazore. Megjithatë, në kristalet teorike kohore, simetria do të thyhej jo vetëm në tre dimensione hapësinore, por edhe në të katërtin - në kohë. Sipas teorisë së Wilczek, kristalet e përkohshme kanë një strukturë të përsëritur jo vetëm në hapësirë, por edhe në kohë. Problemi është se kjo nënkupton dridhjen e atomeve në rrjetën kristalore, d.m.th. lëvizje pa furnizim me energji elektrikeajo që konsiderohej nga fizikanët si e pamundur dhe e pamundur.

Ndërsa ne ende nuk i dimë kristalet që teoricieni i famshëm donte, dhe ndoshta nuk do t'i dijë kurrë, në vitin 2016 fizikanët në Universitetin e Maryland dhe Universitetin e Harvardit ndërtuan kristale kohore "të pandërprera" (ose diskrete). Këto janë sisteme atomesh ose jonesh që demonstrojnë lëvizje kolektive dhe ciklike, duke u sjellë si një gjendje e re e materies e panjohur më parë, rezistente ndaj shqetësimeve më të vogla.

Edhe pse jo aq e pazakontë sa Prof. Wilczek, kristalet e sapo zbuluara të kohës janë mjaft interesante për të tërhequr interesin ushtarak. Dhe duket mjaft domethënëse.