Комментарии 34
Получается, что без потребления или производства энергии временные кристаллы будут находиться в «основном состоянии», но циклически изменять структуру, что с точки зрения физики определяется как вечное движение.
Кристаллы времени периодически повторяют свою структуру, потому что периодически получают энергию извне.
?
Так и не понял, что такое "кристалл времени". Т.е., некое смутное чувство есть, но осознанного понимания нет.
Oroszorszag
Из этой статьи тоже нефига не понял. Так же как из предыдущей на эту тему: https://geektimes.ru/post/281196/
Заглянув в первоисточник https://arxiv.org/abs/1609.08684 не намного понятнее, но хоть в общих чертах. Наблюдается эффект своего рода дискретности(квантования)
времени.
А аналогия с кристаллами: как в материальных кристаллах есть упорядоченная атомная решетка с собственными(независящими от внешних воздействий) интервалами, так и тут признаки какой-то «решетки времени» задающей какие-то собственные(НЕ смодулированные извне) уже не пространственные, а временные интервалы наблюдаются.
Хотя на диванный взгляд (в теорию не углублялся) это не дискретность самого времени, а просто следствие дискретности всех квантовых взаимодействий и неизменности скорости света с которой эти взаимодействия передаются/распространяются. Напрямую течение времени наблюдать невозможно, только косвенно через взаимодействия частиц друг с другом, в т.ч. и в этой работе так было.
И получается что-то похожее на «эффект наблюдателя» в квантовой механике. Когда без наблюдения имеем непрерывную волну, а при наблюдении (которое в принципе невозможно без какого-либо хотя бы малейшего взаимодействия, а все взаимодействия как известно квантуются, ну кроме возможно гравитации) получаются дискретные частицы. Так и тут — даже если время на самом деле непрерывно, то пытаясь наблюдать его ход через взаимодействия элементарных частиц рано или поздно достигнув нужной точности измерений получим мнимую дискретность хода времени.
Хотя это можно будет проверить — если эта дискретность будет иметь какие-то общие закономерности независимо от того какие именно частицы использовались(а в идеале — и на каком-то другом взаимодействии помимо электромагнитного, хоть пока это и нереально), то уже можно будет делать выводы о самом времени.
Статья написана ужасно. Ничего не понятно.
Объяснить можно по аналогии с обычным кристаллом. Вообще говоря, если взять в жменю кучку атомов, то такая система будет обладать трансляционной симметрией — грубо говоря, что ты положишь атомы "сюда", что "туда", им пофиг — ни одно место в пространстве не будет выделено. Тривиальное утверждение.
А теперь возьмём другой факт. Атомы эти взяли, да образовали кристалл — периодическую структуру, у которой полной трансляционной симметрии уже нет (система будет эквивалентна лишь такой же, сдвинутой на период кристаллической решётки). Это — один из простейших примеров спонтанного нарушения симметрии, довольно облюбованного физиками явления.
Теперь можно помыслить аналогичную ситуацию — трансляционную симметрию, но не в пространстве, а во времени. Замкнутые физические системы, очевидно, обладают оной. Незамкнутые (а это, грубо говоря, те, которые "трясут" снаружи) — нет, ведь если имеется внешняя сила, то она "задаёт" явную зависимость от конкретного момента времени. Однако, если система незамкнута, но трясётся периодически — то и двигаться она, естественно, будет периодически, причём, более или менее, с тем же периодом, см. состояния Флоке — ведь периодическая структура во времени задана снаружи. Это всё ещё тривиальное утверждение — и это тоже ещё не является "временным кристаллом". Эти самые состояния Флоке возникают в связи с тем, что в системе имеется (заданная снаружи) дискретная трансляционная симметрия во времени.
Ключевым, судя по тому, что я понял, является то, что эта (дискретная) симметрия спонтанно нарушается — а именно, отклик возникает в системе с удвоенным, утроенным (ну, в общем — в какое-то целое количество раз большим) периодом. Происходит спонтанное нарушение дискретной временной симметрии! Вот это вот учёных и взбудоражило. И вот это уже и является временным кристаллом.
Простите, если получилось занудно и развеял всю романтику. Так оно иногда и бывает :(
И — да, статья, о которой речь (если нет подписки на American Physics Society, то можно взять из архива, совсем свежие статьи в sci-hub не сразу появляются) — это вовсе не экспериментальное подтверждение в том смысле, в котором люди обычно имеют в виду эксперимент. В ней вообще речь идёт о численном эксперименте (можно много разглагольствовать о том, является это настоящим экспериментом или нет — но к природе он имеет отношение, увы, слабое).
Непонятна лишь осталась аналогия, почему это названо кристаллом. По идее кристалл — вещество, в котором симметрия (трансляционная) как раз таки не нарушается. Хотя и в данном случае симметрия всё равно остаётся (меняется только период), но всё равно неясно, чем это более «временной кристалл» по сравнению с каким-нибудь периодическим процессом (в котором период накачки совпадает с периодом реакции системы, например).
Единственную аналогию, которую могу здесь увидеть — что кристалл, вообще говоря, не обязан быть изотропным (иметь одинаковые свойства по разным направлениям). Собственно, кристаллы так или иначе действительно анизотропны, но они также могут иметь не-кубическую решётку и тому подобное (ось x не равноценна оси y). И по теме статьи можно представить некую временную структуру, где период накачки лежит по одной оси, а период реакции в другой — тогда мы получаем кристалл, который как раз имеет разные периоды решётки по оси x и y. То есть суть не во временных кристаллах самих по себе, а в, грубо говоря, анизотропных временных кристаллах.
Сравните кристалл с газом или с жидкостью, где имеет место полная трансляционная (и, как вы справедливо заметили, вращательная) симметрии — можно отойти от точки наблюдения на произвольное расстояние, и, вообще говоря, ничего не изменится. Существенно то, что расстояние — именно что произвольное, в отличии от кристалла. Там отходить можно только на период кристаллической решетки (ну или кратное ему расстояние) — и только так. В этом смысле говорят о том, что симметрия кристалла гораздо меньше, чем симметрия газа или жидкости (для описания этого дела очень любят теорию групп — группа кристалла включается в полную группу трансляций и вращений; в этом смысле и говорят о спонтанном нарушении симметрии с понижением полной группы симметрии тела).
Естественно, то же происходит и с вращениями — если решетка кубическая, то есть небольшой дискретный набор поворотов (условно говоря, на 90 градусов вокруг кристаллографических осей); в худшем случае поворотов вообще может не быть.
Но так или иначе, с временным кристаллом примерно то же и происходит. Исходное имелись трансляции во времени на T, 2T, 3T,… — а теперь, скажем, только на 3T, 6T, 9T, etc.
Преобразований симметрии стало как бы меньше, симметрия спонтанно нарушилась. (конечно, эти две группы очевидным образом изоморфны, но оставим это занудам — и так понятно, что с симметрией тут проблемы)
Хотя и в данном случае симметрия всё равно остаётся (меняется только период), но всё равно неясно, чем это более «временной кристалл» по сравнению с каким-нибудь периодическим процессом (в котором период накачки совпадает с периодом реакции системы, например).
А тут период реакции системы как раз не совсем совпадает с периодом накачка. Ученые специально вносили небольшие отклонения в период накачки (условно «помехи»), но пока они оставались ниже некого критического порога квантовая система самостоятельно синхронизировалась на стабильную (собственную) частоту колебаний.
Это из позволило (не берусь насколько справедливо) заявить о некой «упругости/жесткости» временных характеристик системы и нарушении симметрии в трансляции времени в ней.
Круто, что качественный прогресс есть даже в таких «прикладных» областях, как материаловедение.
смысл в том, что они делают круг в разнобой и точного промежутка времени для восстановления сетки нет
ничего крутого в этом не вижу, это как набор заряда (магнитного?) — срыв решетки, истощение — восстанавливание решетки
ps. это мое мнения, если кто то понял по другому — буду рад почитать
где можно на практике использовать кристаллы временипосле прочтения вообще не ясно. Наверное, потому что сам термин «кристалл времени» остался вообще непонятен :(
А кристалл времени получается, если взять это кольцо в разные моменты времени, и представить эти кольца как бы друг за дружкой. В нашем трёхмерном пространстве это просто кольцо, ну если в разные моменты времени, вроде как кристаллическая решётка получается, вот почему кристалл времени.
Здесь написано более понятней( если честно, термин непонятен):
Для большинства людей кристаллы — это граненые камни. Однако для Нормана Яо камни — лишь верхушка айсберга. Если обычные кристаллы имеют атомную структуру, которая повторяется в пространстве, почему не создать «кристаллы», структура которых будет повторяться во времени?
Эта мысль лежит в основе понятия «кристалл времени», предложенного в 2012 году Нобелевским лауреатом по физике Фрэнком Вильчеком. Такой объект не находится в стационарном состоянии, а имеет периодичное во времени поведение. Он не может прийти в состояние равновесия.
«Разве не было бы странно, если бы вы покачивали желе и обнаруживали, что каким-то образом оно отвечает с другим периодом? — объясняет Яо. — Это и есть суть кристалла времени. — У вас есть какой-то периодический „драйвер“ с периодом Т, но система синхронизирована таким образом, что вы наблюдаете колебания с периодом больше Т».
Также как он влияет на большие антенны и радары?
Заявлять что мол мы обнаружили что-то в кристалле, не знаем как объяснить думаем это время…
Получается так, Увы мы живем на планете которая находиться в собственном магнитном поле которое не стабильно, планета летает вокруг нашего солнца которое тоже имеет излучение во всех частях спектра. Вокруг нашей солнечной системы летает куча пульсаров, черных дыр и т.п. Заявлять что нашли какой то несвязный не счем эффект, и предполагать что это время по моему перебор…
Учёные подтвердили существование «кристаллов времени» — фазового состояния вещества с нарушением временной симметрии