Главная Новости Фрэнк Вильчек предлагает новый раздел физики - альтернативная теория

Что такое кристаллы времени?

Физику Фрэнку Вильчеку за свою долгую и знаменитую карьеру не раз приходилось защищать свои идеи. По его словам, работа о кварках, получившая Нобелевскую премию, изначально считалась чем-то необычным.

Несмотря на это, Вильчек был застигнут врасплох серьезностью атаки на его предложение создать нечто наподобие вечного двигателя, названного "кристаллом времени". Патрик Бруно, физик-теоретик из Европейского центра синхротронного излучения в Гренобле, Франция, утверждает, что разрушил саму идею математическим доказательством, опубликованным в прошлом месяце в Physical Review Letters.

Вильчек не обращает внимание на коллег, упорно предлагая новый способ физического воплощения своей идеи.

Кристалл времени, в его интерпретации,- это все, что движется по шаблону, который повторяется через равные промежутки времени и без расхода энергии. По сути, речь идет о вечных часах, которые не нужно заводить.

Фрэнк Вильчек

Подобно тому, как атомы в обычном кристалле повторяются в пространстве, структура временного кристалла повторяется через дискретные промежутки времени. В поисках примера, подтверждающего свою теорию, Вильчек начал экспериментировать с сверхпроводником-кольцом с наименьшей энергией. Электроны двигаются через такое кольцо без сопротивления, протекая в непрерывном токе, который обычно является плавным и постоянным во времени и, таким образом, не имеет заметной пунктуации с течением времени. Вильчек добивается образования множества, своего рода «сгустка» квантовых частиц, которые взаимодействуют друг с другом в кольце. Когда подобные сгустки приводятся в движение слабым магнитным полем, они колебляться таким образом, что создают физические предусловия для создания кристаллов времени.

Концепция поставлена под сомнение

Возражения физиков-теоретиков сводятся к тому, что система, предложенная Вильчеком, не может находиться в самом низкоэнергетическом состоянии. То есть любая система сначала должна набрать некоторую энергию, чтобы начать вращение. Но если частицы не обладают минимально возможной энергией, они теряют часть своего потенциала, чтобы стать более стабильными. Нарушается повторяющееся структура гипотетического временного кристалла.

Концепция кристаллов времени поставлена под сомнение

Однако группа физиков-экспериментаторов из США и Китая не согласна с доводамиПатрика Бруно. Тонгкан Ли из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги планировали создать кристалл времени из ионов, расположенных в кольце. Планы не изменились, не смотря на критику физического сообщества, однако самого механизма пока еще никто не видел.

Ли утверждает, что коллеги, возможно, исходят из слишком строгого определения кристалла времени. Тогда как «метастабильная» система, конечно, не будет длиться вечно, но она просуществует достаточно долго, чтобы создать вечные часы.

Тем временем Вильчек, не желая отказываться от своей первоначальной идеи, признает, что концепция кристалла времени нуждается в дополнительном осмыслении. Например, стоит точно определить, какие системы являются наиболее эффективными.

Пока Ли продолжает работать с ионами, Вильчек предложил более простую схему создания кристалла времени. Рабочий материал - сверхпроводники, объединенные несверхпроводником. Это устройство, называемое джозефсоновским переходом, создавает колебания токов при приложении внешнего напряжения.

Вильчек утверждает, что простое нарушение контакта между сверхпроводниками может создать флуктуации, характерные для временного кристалла. Удовлетворит ли это критиков - время покажет.

Дата: 2021-03-02

Автор: Всеволод Гордиенко

Поделиться с друзьями: