Een team van natuurkundigen van de Yale University heeft bewezen dat zelfs een kind betrokken kan zijn bij de synthese van de mysterieuze "tijdkristallen" die door de Nobelprijswinnaar zijn ontdekt!
In 2012 stelde de Nobelprijswinnaar voor natuurkunde Frank Wilczek het bestaan van een nieuw type kristal voor. Hoewel de meeste kristallen een structuur hebben die zich in twee of drie dimensies herhaalt, introduceerde Wilczek het concept van een kristal dat zijn structuur vier keer herhaalt: drie ervan komen overeen met de dimensies van ruimte en de vierde met de dimensie van tijd. Hij noemde deze hypothetische structuur een "kristal van tijd", en pas vorig jaar slaagden wetenschappers erin om erachter te komen hoe ze ze in het laboratorium konden synthetiseren.
Tijdkristallen
Recent gepubliceerde studies hebben aangetoond dat de beruchte kristallen van de tijd niet alleen bestaan als een product van laboratoriumactiviteiten van wetenschappers. Het bleek dat vergelijkbare structuren ook in de natuurlijke omgeving kunnen ontstaan, terwijl het proces zelf veel eenvoudiger is dan experts hadden gedacht. Dit is een groot succes voor de mensheid: de kristallen van Wilczek kunnen voor praktische doeleinden worden gebruikt, bijvoorbeeld om ultraprecieze atoomklokken, gyroscopen van de nieuwe generatie en andere apparaten te maken.
Tijdkristallen vertonen een zeer vreemde activiteit wanneer ze worden blootgesteld aan elektromagnetische golven. In zo'n kristal draaien alle moleculen in een bepaalde richting, en bij elke nieuwe EM-puls verandert deze. Maar zelfs als de impulsen niet-systematisch zijn, verandert de draairichting nog steeds met regelmatige tussenpozen, waardoor de tijdkristallen kunnen worden gebruikt als een maat voor tijdsintervallen, dat wil zeggen als een universele klok.
Zelfs een kind kan het
Promotie video:
Vorig jaar ontdekten onderzoekers hoe ze deze kristallen in een laboratorium konden maken met behulp van een nogal geavanceerde techniek waarbij een set ytterbiumatomen met lasers wordt geknepen. Nieuw werk van natuurkundigen van de Yale University heeft echter bewezen dat het synthetiseren van tijdkristallen zo eenvoudig is dat een kind het letterlijk kan. Ze ontdekten dat tijdelijke kristallen worden gevormd in gewone kristallen van monoammoniumfosfaat, dat vaak wordt gebruikt in "jonge chemicus" -kits en ander educatief speelgoed, waardoor je thuis een prachtig kristal kunt laten groeien. In theorie kan elk van deze structuren Wilczek-kristallen verbergen. Sean Barrett, de auteur van de studie, merkt op dat natuurkundigen hier alleen maar van kunnen profiteren, want hoe goedkoper en gemakkelijker het proces, hoe gemakkelijker het is om het te bestuderen. Nu moeten ze het mechanisme van synthese van tijdkristallen in alle details begrijpen en bepalen hoe ze precies kunnen worden gebruikt ten behoeve van technologische vooruitgang.
Vasily Makarov
