Специалисты Нью-Йоркского университета в области физики сделали новое и удивительное открытие, связанное с теорией временных кристаллов. Об этом сообщает Zamin.uz.
Им удалось создать чрезвычайно уникальную форму материи, частицы которой совершают устойчивое и повторяющееся движение. Подробности об этом представлены в авторитетном научном журнале Physical Review Letters.
В отличие от предыдущих исследований, основное отличие новой системы заключается в том, что она наблюдается на макроскопическом уровне, то есть невооружённым глазом человека. Кроме того, эта уникальная система удерживается в воздухе с помощью звуковых волн.
Временные кристаллы — это специальные структуры, частицы которых движутся в постоянных повторяющихся циклах, даже если на них не воздействуют внешние силы. Хотя они были теоретически доказаны десять лет назад и впоследствии подтверждены экспериментально, до сих пор считаются перспективными средствами для квантовых вычислений и хранения данных.
В новом исследовании учёные использовали метод акустической левитации. В их эксперименте маленькие шарики из пенополистирола удерживались в воздухе с помощью стоячих звуковых волн.
Эти шарики начали взаимодействовать друг с другом через звуковые вибрации. Аспирантка Нью-Йоркского университета Миа Моррелл подчеркнула, что звуковые волны воздействуют на частицы так же, как волны на поверхности воды двигают листок.
Размещение частиц в поле стоячих волн позволяет удерживать их в воздухе против силы тяжести. В этой системе взаимодействие между частицами необычно: большие шарики излучают больше звука, а маленькие испытывают более сильное воздействие.
В результате возникает несимметричное взаимодействие. Эта асимметрия кажется нарушением третьего закона Ньютона, хотя на самом деле это лишь внешнее впечатление.
Несбалансированные взаимодействия обеспечивают самоподдерживающиеся устойчивые колебания частиц, что приводит к образованию временных кристаллов. Руководитель исследования, профессор физики Дэвид Грайер, особо отметил простоту новой системы.
По его словам, хотя временные кристаллы могут казаться экзотическими и сложными, созданная ими система удивительно уникальна своей очень простой природой. Это открытие может открыть новые возможности в области физики и технологий в будущем.