Mums įprastos medžiagos pasižymi tokia savybe: kuo mažiau turi energijos, tuo yra ramesnės – mažiau juda ar vibruoja. Visiškai netekęs energijos, objektas turėtų ir visiškai nejudėti, nes judėjimas reikalauja energijos sunaudojimo. Vieni iš tokių objektų yra kristalai – medžiagos, turinčios periodiškai pasikartojančią struktūrą, t.y. atomų išsidėstymą erdvėje.
Laiko kristalai į įprastus yra panašūs pasikartojančia struktūra. Tačiau jų pasikartojimas vyksta laike, o ne erdvėje. Teoriškai jų egzistavimas numatytas 2012 metais, o praėjusių metų pabaigoje paskelbtas receptas, kaip tokius kristalus galima būtų pagaminti (receptas sausį publikuotas žurnale „Physical Review Letters“).
Naujausias žingsnis šioje srityje – dvi tyrėjų grupės paskelbė sukūrusios laiko kristalus, naudodamos skirtingas fizines sistemas. Viena grupė – cheminio elemento iterbio atomų vorą, kita – priemaišas deimantų mėginiuose.
Pirmieji teoriniai laiko kristalų modeliai prognozavo, kad tokios sistemos galėtų egzistuoti šiluminėje pusiausvyroje. Vėliau buvo įrodyta, kad tai – netiesa, taigi laiko kristalai turi būti nepusiausviros sistemos. Nepusiausvirumu remiasi ir naujasis jų kūrimo receptas bei jo praktinis pritaikymas: sistema paveikiama periodiškais lazerio impulsais, kurie suardo tvarką joje, o tada spontaniškai vėl susiformuoja struktūra. Bet – ir tai yra svarbiausia – struktūra atsikartoja ne per tiek pat laiko, kiek trunka tarpas tarp dviejų lazerio impulsų, o per dvigubai daugiau. Tai ir yra kristalinės struktūros požymis – periodiškumas, nesutampantis su išorinio poveikio periodiškumu.
Kol kas šie objektai yra daugiau mokslinė įdomybė, nei praktiškai pritaikomas išradimas. Tačiau idėjų, kam juos panaudoti, jau yra: patys tyrimo autoriai teigia, kad laiko kristalai galėtų padėti sukurti naujas duomenų saugojimo sistemas.
Plačiau skaitykite „Science Alert“ pristatyme.