Kryształy Czasu: Dziwne Struktury - Alternatywny Widok

Kryształy Czasu: Dziwne Struktury - Alternatywny Widok
Kryształy Czasu: Dziwne Struktury - Alternatywny Widok

Wideo: Kryształy Czasu: Dziwne Struktury - Alternatywny Widok

Wideo: Kryształy Czasu: Dziwne Struktury - Alternatywny Widok
Wideo: Sesja RPG #2 - Kryształy Czasu: Zaginiony transport 2024, Czerwiec
Anonim

Teoretycy uważają, że jeśli kryształy istnieją w przestrzeni trójwymiarowej, to te same kryształy mogą istnieć w czasie.

Symetria jest jednym z podstawowych pojęć współczesnej fizyki. Wykracza daleko poza granice zwykłej symetrii przestrzennej i, mówiąc najprościej, polega na zachowaniu działania pewnych właściwości układu w warunkach określonych przekształceń.

Na przykład, bez względu na to, jak system jest zorientowany w przestrzeni, nadal działa dla niego prawo zachowania pędu - tak przejawia się symetria przestrzeni. W podobny sposób przy przetwarzaniu (nadawaniu) czasu dla systemu przejawia się prawo zachowania energii. Ogólnie, zgodnie z twierdzeniem Noether, każdemu typowi symetrii odpowiada określone prawo zachowania. Można to sformułować i odwrotnie, symetrycznie: prawa zachowania są konsekwencją fundamentalnej symetrii.

Znanych jest jednak wiele przypadków i że Wszechświat nie wykazuje symetrii, która, jak się wydaje, wynika z pewnych praw i zasad fizycznych. Zjawisko to znane jest jako spontaniczne łamanie symetrii: asymetryczne stany końcowe pojawiają się w układzie opisanym przez prawa symetrii i spełniającym symetryczne warunki początkowe.

Najbardziej uderzającym przykładem symetrii są znane kryształy z ich wysoce uporządkowanym układem cząstek. Co więcej, sam proces krystalizacji roztworu można nazwać bardzo uderzającym przykładem samoistnego łamania symetrii. W rozwiązaniu cząsteczki są ułożone chaotycznie, a cały układ ma minimalny poziom energii. Oddziaływania między cząstkami są symetryczne pod względem obrotów i ścinania. Jednak po krystalizacji cieczy pojawia się stan, w którym obie te symetrie są zerwane: interakcja między cząstkami w krysztale nie jest symetryczna.

Kryształy i ich symetria przestrzenna są dobrze zbadane - ale dopiero niedawno pracujący w USA badacze Al Shapere i laureat Nagrody Nobla Frank Wilczek zastanawiali się, czy powstawanie takich okresowo uporządkowanych struktur nie w przestrzeni, ale w czasie, struktury, podczas którego formowania następuje to samo samoistne zerwanie symetrii. Naukowcy uzyskali pozytywną odpowiedź na to pytanie - i wcale nie jest zaskakujące, że nazwali takie struktury „kryształami czasu”.

Za pomocą skomplikowanych obliczeń matematycznych autorzy wykazali możliwość istnienia układu na minimalnym poziomie energetycznym, który w wyniku powstawania pewnych struktur okresowych nie w przestrzeni, ale w czasie, dojdzie do asymetrycznego stanu końcowego - samego „kryształu czasu”. Na bliższym nam poziomie może to objawiać się w postaci okresowych zmian pewnych właściwości termodynamicznych układu.