Физики предложили способ создания пространственно-временных кристаллов, — систем, чья структура регулярна не только в пространстве, но и во времени. Работа пока не опубликована в рецензируемом журнале, но доступна в архиве Корнельского университета. Ее краткое содержание приводит блог Technology Review.
По словам ученых, основными свойствами систем, позволяющими отнести их к кристаллам, являются низкое энергетическое состояние (при образовании кристалла система теряет энергию) и наличие определенного типа симметрии и периодичности строения. Поэтому системы, обладающие такими свойствами не только в пространстве, но и во времени могут быть, по мнению авторов, отнесены к кристаллам.
Физики из Калифорнийского университета в Беркли приводят возможную схему устройства такой системы. Она состоит из облака ионов бериллия, находящихся в кольцевой электромагнитной ловушке и охлажденных почти до температуры абсолютного нуля. Ионы отталкиваются друг от друга, и самопроизвольно образуют кольцо. Оно вращается с постоянной скоростью, благодаря чему приобретает в пространстве-времени периодическую структуру.
Ученые подчеркивают, что вращение ионов должно происходить без потери энергии, иначе это приведет к изменению скорости вращения и потере периодичности (заряженные частицы при движении с ускорением излучают энергию, поэтому ее, по-видимому, будет компенсировать внешнее поле). Если такую систему удастся создать, то она будет представлять не только фундаментальный интерес. Фактически, такая система будет являться часами и может быть использована для измерения времени.
Ранее ученые показали, что кристаллы могут приобретать свойства хиральности (зеркальной асимметричности), даже если законы, по которым они образуются, действуют совершенно симметрично во всех направлениях. Это наблюдение имеет значение как для объяснения асимметрии между количеством материи и антиматерии, так и для трактовки хиральности подавляющей части строительных блоков живых организмов.