Uusien aikakiteiden löytö
Aikakristalliksi kutsuttu outo aineen muoto on hiljattain ilmestynyt kahdelle uudelle paikalle. Tutkijat ovat luoneet tällaisen kiteen monoammoniumfosfaattiin, kuten Physical Review Lettersin toukokuun numerossa kerrottiin, ja toinen ryhmä on luonut sen nestemäiseen väliaineeseen, joka sisältää tähden muotoisia hiukkasia, tämä julkaisu ilmestyi Physical Review -lehdessä.
Toisin kuin muut tunnetut esimerkit, aika kristalli monoammoniumfosfaatista, se valmistettiin kiinteästä materiaalista, jolla on järjestetty fysikaalinen rakenne, ts. perinteinen kristalli. Muut materiaalit, joista aikakiteitä on tähän mennessä muodostunut, ovat olleet epäjärjestyksessä. Tiedemiehet loivat aikakiteitä ensimmäisen kerran vuonna 2016. Toinen niistä oli valmistettu viallisesta timantista, toinen ytterbium-ionien ketjusta.
Tavalliset kiteet, kuten suola ja kvartsi, ovat esimerkkejä kolmiulotteisista, järjestetyistä spatiaalisista kiteistä. Niiden atomit muodostavat toistuvan järjestelmän, jonka tiedemiehet ovat tunteneet vuosikymmeniä. Aikakiteet ovat erilaisia. Niiden atomit värähtelevät ajoittain ensin yhteen suuntaan ja sitten toiseen suuntaan sykkivän magneettisen voiman (resonanssin) kiihottamina. Sitä kutsutaan "puutiainen'.
Aikakiteen tikitys sisältyy tietylle taajuudelle, vaikka vuorovaikutuksessa olevilla pulsseilla on erilainen resonanssi. Esimerkiksi yhdessä viime vuoden kokeessa tutkittujen aikakiteiden atomit pyörivät taajuudella, joka on vain puolet niihin vaikuttavan magneettikentän pulsaatioiden taajuudesta.
Tiedemiehet sanovat, että aikakiteiden ymmärtäminen voisi johtaa parannuksiin atomikelloissa, gyroskoopeissa ja magnetometreissä ja auttaa luomaan kvanttiteknologiaa. Yhdysvaltain puolustusministeriön edistyneiden tutkimusprojektien virasto (DARPA) on ilmoittanut rahoittavansa yhden viime vuosien omituisimman tieteellisen löydön tutkimuksesta.
- DARPA-ohjelman johtaja kertoi Gizmodolle, Tohtori Rosa Alehanda Lukashev. Näiden tutkimusten yksityiskohdat ovat luottamuksellisia, hän sanoi. Voidaan vain päätellä, että tämä on uuden sukupolven atomikellot, kätevämpi ja vakaampi kuin nykyiset monimutkaiset laboratoriotilat. Kuten tiedät, tällaisia ajastimia käytetään monissa tärkeissä sotilaallisissa järjestelmissä, mukaan lukien esimerkiksi GPS.
Nobel-palkinnon saaja Frank Wilczek
Ennen kuin kristallit todella löydettiin, ne syntyivät teoriassa. Sen keksi muutama vuosi sitten amerikkalainen Nobel-palkittu. Frank Wilczek. Lyhyesti sanottuna hänen ideansa on murtaa symmetria, kuten vaihesiirtymien tapauksessa. Teoreettisissa aikakiteissä symmetria ei kuitenkaan katkeaisi vain kolmen tilaulottuvuuden suhteen, vaan myös neljännessä - ajassa. Wilczekin teorian mukaan ajallisilla kiteillä on toistuva rakenne paitsi avaruudessa myös ajassa. Ongelmana on, että tämä tarkoittaa atomien värähtelyä kidehilassa, ts. liikettä ilman virtalähdettämitä fyysikot pitivät mahdottomana ja mahdottomana.
Vaikka emme vieläkään tiedä, mitä kiteitä kuuluisa teoreetikko halusi, eivätkä luultavasti koskaan tulekaan tietämään, vuonna 2016 Marylandin ja Harvardin yliopiston fyysikot rakensivat "epäjatkuvia" (tai erillisiä) aikakiteitä. Nämä ovat atomien tai ionien järjestelmiä, jotka osoittavat kollektiivista ja syklistä liikettä, käyttäytyvät kuin aiemmin tuntematon uusi aineen tila, joka kestää pienimpiäkin häiriöitä.
Vaikka ei niin epätavallinen kuin prof. Wilczek, äskettäin löydetyt aikakiteet ovat tarpeeksi mielenkiintoisia herättämään sotilaallista kiinnostusta. Ja se näyttää riittävän merkittävältä.
