Maddənin Ən Sirli Halı: Zaman Kristalı Və Kvant Fizikasında Yeni Dövr

Müasir fizikanın ən heyrətamiz kəşflərindən biri olan zaman kristalı (Time Crystal), maddənin termodinamikanın ənənəvi qanunlarını və simmetriya anlayışını sarsıdan tamamilə yeni və qeyri-adi kvant halıdır. Faktum.az xəbər verir ki, bu nəzəriyyə ilk dəfə 2012-ci ildə Nobel mükafatı laureatı, fizik Frenk Vilçek (Frank Wilczek) tərəfindən irəli sürülmüş, 2017-ci ildən etibarən isə laboratoriya şəraitində təcrübi olaraq sübut olunmağa başlanmışdır.

Adi kristallar (məsələn, almaz, duz və ya buz) atomlarının məkan müstəvisində (üçölçülü fəzada) müəyyən bir nizamla və dövrü olaraq təkrarlanması nəticəsində yaranır – bu, “məkan simmetriyasının pozulması” adlanır. Zaman kristalları isə atom strukturunu yalnız fəzada deyil, həm də zaman müstəvisində dövrü olaraq təkrarlayır. Bu maddələr xarici bir enerji mənbəyinə ehtiyac duymadan, heç bir istilik itirmədən öz daxili strukturunu ritmik şəkildə dəyişir və əvvəlki halına qaytarır. Onlar xarici təsirə (məsələn, lazer şüasına) məruz qaldıqda, təsirin tezliyindən fərqli, tamamilə özünəməxsus bir zaman periodu ilə rəqs edirlər.

İlk baxışdan bu sistem daimi hərəkət mühərrikini (perpetuum mobile) xatırlatsa da, zaman kristalları termodinamikanın əsas qanunlarını pozmur; çünki onlar artıq ən aşağı enerji vəziyyətindədir (əsas kvant halı) və bu rəqslər zamanı kənara istifadə edilə bilən heç bir iş və ya enerji çıxarmırlar. Yəni onlar enerji sərf etmədən daimi hərəkətdə olan “əbədi rəqs” halındadırlar. Zaman kristallarının bu unikal xassəsi, enerjisini və məlumatını itirməyən dayanıqlı kvant kompüterlərinin yaradılmasında, kvant yaddaş sistemlərinin və ultra-dəqiq atom saatlarının hazırlanmasında inqilabi perspektivlər açır.