Снимка: Youtube
Физици от Нюйоркския университет разказват, че са наблюдавали нов вид времеви кристал – строеж от частици, които се носят върху звукова „възглавница“ и си взаимодействат чрез обмен на звукови вълни. Тези частици представляват мъниста, задържани във въздуха от система от звукови високоговорители. Изследователите обясняват явлението с така наречения времеви кристал, който може да бъде видян с просто око. Той е поставен в малко устройство с размер около 30 сантиметра, достатъчно малко, за да се държи в ръка.
Понятието „времеви кристали“ се появява преди около десет години. Това е съвкупност от частици, които се движат в повтарящи цикли. Макар да не са намерили приложение, те се смятат за обещаващи за бъдещите технологии, включително квантови компютри и системи за съхранение на информация. През годините са създадени различни видове времеви кристали - всеки с негови си свойства и възможности.
Новият модел, наблюдаван от екипа на Нюйоркския университет, е необичаен, защото в него частиците си взаимодействат така, че нарушават Третия закон на Нютон. Вместо силите между тях да бъдат равни по сила и противоположни по посока, както казва законът, при тези левитиращи мъниста взаимодействията са несъвместни – едната частица може да влияе на другата по-силно, отколкото на нея й е повлияно.
Резултатите от изследването, публикувани в списание Physical Review Letters, сочат, че тези кристали могат да открият нови простори в развитието на технологиите. Ръководителят на проекта, професор Дейвид Гриър, подчертава, че въпреки сложността на самото явление, създадената от тях система е много проста за осъществяване.
Според екипа, откритието може да помогне за по-задълбочено разбиране на биологичните ритми в човешкото тяло - например механизмите на циркадните ритми и някои химични процеси, които също са основани на нереципрочни взаимодействия.
Самият времеви кристал, създаден в лабораторията, се състои от малки стиропорени мъниста. Те се задържат неподвижно в пространството благодарение на стояща звукова вълна, която действа като акустичен левитатор. Звуковите вълни упражняват сила върху частиците подобно на водните вълни, които тласкат предмети, плаващи на повърхността на езеро.
Когато мънистата започнат да си взаимодействат, те го правят чрез звукови вълни, които се разсейват. По-големите мъниста разсейват повече звук и затова влияят по-силно на по-малките. Това води до небалансирани сили между двойките частици. Учените сравняват явлението с два ферибота с различни размери, които създават различни по сила вълни, докато се приближават към пристанище.
Тъй като взаимодействията не са ограничени от Третия закон на Нютон, мънистата могат сами да започнат да се движат равномерно, докато висят във въздуха. Така се оформя времеви кристал, чийто „тиктакащ“ ритъм се определя от особените сили между частиците.
