Pot Spune Fizicienii „Mișcări Perpetue Ale Mișcării”, Spune Fizicianul

{h1}

Un fizician celebru a descoperit cristale de timp, teoretic posibile obiecte care reprezintă o încrucișare între diamante și ceasuri. El ne explică ce sunt și cum le putem găsi în natură.

De la diamante la fulgi de zăpadă până la sare, cristalele sunt comune în natură. Aranjarea atomilor lor în mod ordonat, repetându-se tiparele care se extind în toate cele trei dimensiuni spațiale nu le face doar plăcute să se uite; cristalele sunt, de asemenea, componentele vitale ale tehnologiilor de la tranzistoare electrice la ecrane LCD. În crearea unei noi cercetări, fizicianul câștigător al premiului Nobel, Frank Wilzcek, susține că există și „cristale de timp”, structuri în mișcare care se repetă periodic în a patra dimensiune.

Un cristal de timp ar fi un obiect fizic ale cărui părți constitutive se mișcă într-un model repetat. Gândiți-vă la un caleidoscop, ale cărui bucăți strălucitoare se învârt în buclă pentru totdeauna, sau la un ceas, a cărui mână de oră completează un viraj de 360 ​​de grade la fiecare 12 ore. Dar spre deosebire de ceasuri sau alte obiecte comune cu piese în mișcare, cristalele de timp ar rula pentru totdeauna sub propriile aburi - dispozitive de mișcare perpetuă permise de legile fizicii.

Aceste obiecte bizare nu au fost niciodată concepute anterior, dar Wilczek, fizician teoretic la Institutul de Tehnologie din Massachusetts și câștigător al Premiului Nobel pentru fizică din 2004 pentru munca sa asupra forței nucleare puternice, crede că există deja în natură sau ar putea curând. fi proiectat

Sunt posibile multe tipuri de cristale de timp. "Cea mai simplă realizare ar fi un sistem a cărui geometrie îi permite să se deplaseze într-un cerc și să se întoarcă după un anumit timp în același loc", a spus Wilczek pentru Micile mistere ale vieții. O configurație mai complicată ar putea fi o colecție de atomi care se mișcă fluid în trei dimensiuni, dar care revin periodic la punctele lor de pornire.

Trăsătura caracteristică a unui cristal de timp, spune Wilczek, este că se mișcă fără a consuma sau a vărsa energie. În schimb, se află într-o stare stabilă, cu energie minimă, la fel cum sunt diamantele și alte cristale convenționale. Chiar și așa, se află și într-o stare de mișcare perpetuă. [Album: vizualizări ale Infinitului]

Spre deosebire de mașinile perpetue cu mișcare, Wilczek a spus că cristalele de timp nu vor încălca legea conservării energiei. "De obicei, mașinile de mișcare perpetuă sunt alungate pentru că nu se află în starea lor de sol, astfel încât energia lor este cheltuită pe măsură ce se mișcă și până la urmă se scurg. În cristalele de timp, energia este conservată deoarece nimic nu este luat. Noutatea este că, în aceste obiecte, energia are configurația sa minimă, dar viteza [a atomilor din obiect] nu este zero ”, a spus el.

După cum se susține în noua sa lucrare, cristalele de timp urmează ca o consecință firească a ceea ce fizicienii numesc „ruperea simetriei timpului”. Funcționează astfel: Oriunde te afli în spațiu și oriunde te afli în timp, fizica funcționează la fel. Puteți configura un experiment de fizică, efectua unele teste, apoi alegeți configurarea și mutați-o pe o distanță mică arbitrară în orice direcție sau puteți aștepta o cantitate mică de timp în mod arbitrar și puteți rula testele din nou. Vei obține aceleași rezultate în toate testele. Se spune că spațiul și timpul sunt perfect simetrice.

Pe de altă parte, cristalele trebuie schimbate prin creșteri stabilite pentru ca structura lor de grilă să pară identică și pentru investigațiile experimentale ale cristalelor pentru a produce aceleași rezultate. Dacă, de exemplu, ați schimbat o rețea de diamant, astfel încât atomii săi s-au mutat doar la jumătatea locului unde se găseau atomii adiacenți, zăbreala nu ar arăta la fel și cristalul nu ar împrășia razele X în aceleași modele.

Astfel, deoarece sunt puțin mai puțin simetrice decât spațiul în sine, diamantele „rup” simetria spațiului. Marea idee a lui Wilzcek este faptul că cristalele care rup simetria timpului sunt lăsate să existe și ele. Și în două lucrări noi, el a elaborat matematica pentru a demonstra asta. [5 Faptele matematice serioase de minte]

Cristalele normale sunt adesea imperfecte și Wilzcek crede că ar putea fi posibil să descoperi sau să construiți un cristal de timp imperfect - un obiect care se mișcă într-un aproape într-un mod ciclic, dar este ușor în afara unui kilter, într-un mod care îl face să radieze energia, foarte lent, pentru o perioadă extrem de lungă de timp. A spus el, a spus că cristalele de timp adevărat pot exista în natură și sunt probabil realizabile în laborator.

În timp ce acestea ar părea prea spectaculoase pentru a fi inutile, este prea devreme pentru a spune ce vor fi folosite pentru.

"Ancheta actuală constă în a găsi posibilități teoretice consistente. Atunci, dacă natura este amabilă și are simțul umorului, un cristal de timp va apărea undeva", a spus Wilzcek. "Pentru a ajuta experimentaliștii, am dori să ghidăm căutarea sugerând în primul rând ce materiale ar putea fi deosebit de promițătoare și, în al doilea rând, să descopărem cum îl puteți ști când îl veți vedea."

Wilzcek și-a expus argumentele într-o pereche de documente postate pe 12 februarie pe arXiv.org, dintre care una a fost co-autoră de fizicianul Alfred Shapere de la Universitatea din Kentucky. Autorii intenționează să își prezinte lucrările la scrisori de revizuire fizică în zilele următoare. (Între timp, jurnalele le cer permisiunea de a publica lucrările remarcabile.)

Urmărește Natalie Wolchover pe Twitter @nattyover. Urmărește Viața Micilor Miste pe Twitter @llmysteries, apoi alătură-ne pe Facebook.





RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com