Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz Instytutu Maxa Plancka potwierdzili istnienie zupełnie nowej formy kryształu czasu, nazwanego kryształem rondeau. To zjawisko łączy w sobie elementy regularności i nieprzewidywalności – niczym muzyczne rondo, w którym refren powraca, ale każdy powrót brzmi inaczej. Odkrycie otwiera nowe podejścia do zrozumienia, jak materia może organizować czas, co jeszcze kilka lat temu brzmiało bardziej jak poezja niż fizyka.
Czym jest kryształ czasu?
W tradycyjnym krysztale powtarzalny wzór pojawia się w przestrzeni – atomy układają się w regularne sieci, jak w diamencie czy soli. Kryształy czasu działają odwrotnie: ich struktura jest powtarzalna w czasie, a nie w przestrzeni. Co więcej, nie wymagają do tego zewnętrznej energii, co samo w sobie jest niezwykłe, bo przypomina ruch wahadła, które nigdy nie traci siły. W fizyce takie rzeczy zwykle nie dzieją się bez kosztów.
Dotychczas znane były klasyczne kryształy czasu oraz ich kwazikrystaliczne odmiany – powtarzalne, ale bez okresowości. Jednak najnowsze odkrycie to trzeci model, w którym krótkoterminowy chaos współistnieje z długoterminowym porządkiem. Brzmi jak opis naszej cywilizacji? Jedziemy dalej.
Kryształ rondeau – co w nim wyjątkowego?
W nowym typie kryształu zaobserwowano, że jego stan powtarza się cyklicznie tylko wtedy, gdy patrzymy na niego w odpowiednich odstępach czasu. Z bliska – pełna losowość. Z dalszej perspektywy – logika i stabilność. Dokładnie jak nagrywanie koła rowerowego stroboskopem: wzór może wyglądać na idealnie zsynchronizowany, mimo że w rzeczywistości system cały czas „pracuje w tle”.
Naukowcy wykorzystali do eksperymentu centra azot-wakat w diamencie i kontrolowane impulsy laserowe, które sterowały spinami atomów węgla-13. Co ciekawe, kryształ utrzymywał stabilne oscylacje przez ponad 4 sekundy, co w skali kwantowej jest czasem całkiem imponującym.
Fizycy zakodowali w nim wiadomość
Badacze poszli o krok dalej i wprowadzili do kryształu zakodowany tekst w standardzie ASCII. Nie był to żaden żart naukowy, tylko dowód na możliwość kontrolowania porządku czasowego w materii. Na razie nie ma zastosowań komercyjnych – jak zwykle w nauce.
Co może z tego wyniknąć?
Kilka kierunków wydaje się realnych:
- nowa forma pamięci kwantowej odporna na zakłócenia
- bardziej stabilne procesory kwantowe
- przełom w kontrolowaniu materii w czasie, nie tylko w przestrzeni
- badanie systemów fizycznych, które nie podlegają klasycznej termodynamice
Jeśli faktycznie potrafimy porządkować czas, choćby lokalnie i chwilowo, przyszła fizyka może mieć rozdział, o którym Einstein nawet nie śnił.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Physics .