Kısa bir süre önce Dortmund TU Üniversitesi’nden bir grup, önceki çalışmaların gösterdiğinden milyonlarca kat daha uzun yaşayan çok sağlam bir zaman kristali yaratmayı başardı. Bu şekilde, bilim kurgu filmlerine konu olan ve yaklaşık 10 yıl önce Nobel Ödülü sahibi Frank Wilczek tarafından teorize edilen büyüleyici bir olguyu doğrulamış oldular.
Kristaller, devasa uzunluk ölçeklerinde atomların periyodik düzenlemeleri ya da daha doğru bir ifadeyle uzaydaki kristallerdir. Mücevherleri andıran kusursuz yüzleriyle kristallerin büyüleyici görünümü bu düzenlemenin sonucudur.
2012 yılında, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü‘nde (MIT) fizikçi olan ve Fizik Nobel Ödülü’nü alan Frank Wilczek, özel görelilikte olduğu gibi, fizik sıklıkla uzay ve zamanı eşit olarak ele aldığından, zamanda da kristaller olması gerektiğini öne sürdü.
Bunun böyle olabilmesi için, sistem eşleşen periyodik girişimle karşılaşmasa bile, fiziksel özelliklerinden birinin zaman içinde kendiliğinden değişmeye başlaması gerektiğini açıkladı.
Bu tür zaman kristallerinin olasılığı birkaç yıl boyunca çekişmeli bilimsel tartışmaların odağı oldu, ancak yakında beyaz perdeye yansıyacaktı: Örneğin, bir zaman kristali Marvel Stüdyoları’nın Avengers (2019) filminin konusu için çok önemliydi: Endgame’in konusu için çok önemliydi.
Aslında 2017’den bu yana, bilim insanlarının olası bir zaman kristalini gösterebildikleri birkaç örnek olmuştur. Bu sistemler, Wilczek’in ilk konseptinin aksine, belirli bir frekansta zamansal bir uyarıma tabi tutulduktan sonra iki kat daha uzun bir periyotla yanıt verir.
Sadece bir Bose-Einstein yoğuşmasında, uyarımın zamandan bağımsız veya sabit olmasına rağmen, zaman içinde periyodik davranış sergileyen bir kristal 2022’de gösterildi. Ancak kristalin sadece birkaç milisaniye gibi kısa bir ömrü vardı.
Şimdi, Dr. Alex Greilich yönetiminde, Dortmund’daki fizikçiler, nükleer spinlerin zaman kristali için bir depolama alanı olarak hizmet ettiği benzersiz bir indiyum galyum arsenit kristali yarattılar. Kristal sürekli ışığa maruz bırakılarak elektron spinleri arasında etkileşim ve nükleer spin polarizasyonu meydana geliyor.
İşte tam da nükleer spinin bu kutuplaşması, daha sonra bir zaman kristali gibi kendi kendine salınımlara yol açıyor.
Şu an itibariyle deneyler, kristalin en az 40 dakikalık bir ömre sahip olduğunu gösteriyor ki bu da şimdiye kadar gösterilenden 10 milyon kat daha uzun bir süre. Hatta çok daha uzun süre hayatta kalabilir.
Kristalin periyodu, deney düzeneği ayarlanarak geniş aralıklarda sistematik olarak değiştirilebilir. Kristalin “eridiği” ya da periyodikliğini kaybettiği bölgelere geçmek de başka bir seçenek.
Bu bölgeler son derece etkileyicidir çünkü uzun süreler boyunca devam edebilen kaotik aktivite sergilerler.
Bilim insanları ilk kez teorik teknikler kullanarak bu tür sistemlerin kaotik davranışlarını inceleyebiliyor.
Kaynak: https://phys.org/news
