科学家称磁性氦可将超流体变为时间晶体

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北京时间6月19日消息,据国外媒体报道,“时间晶体”的概念最初提出于2012年。2017年,科学家首次观察到现实中的离散时间晶体。亲们 熟悉的晶体均为“准晶体”形式,或者不久便发现了时间“准晶体”。而科学家如今找到了三种一起去也是时间“超汽体 ”的时间“准晶体”。听不懂没关系,毕竟作者此人 也总要很明白。

▲人太好听起来魔幻,但时间晶体和魔法毫无关联。

先来梳理一下这句话的成分,看看你能理解几条。

晶体和准晶体

晶体是指物质单位按一定周期在空间中不断重复排列成的特征,或者都须要无空隙地填满空间。哪些单位如此重复、如此旋转。由原子构成的方格都须要填满整个空间。准晶体同样用重复的单位无间隙地填满空间,但哪些单位都须要旋转。准晶体的特征同样呈有序排列,但与亲们 熟悉的“有序”不同,在准晶体中,两块每段重叠的图案按照不同的间隔重复排列。最重要的是,其间隔之比好的反义词整数。

将空间添加时间

在离散时间晶体中,重复排列的总要原子位置,只是我三种行为。但可别把它想成来回摇晃的摆锤,这两者人太好有所区别。假设我要将摆锤做成一另另一个多 多时间晶体。摆锤有火山岩石石的振荡频率。我要按這個频率推动摆锤,让它开始英语 摆动。也都须要固有频率的一半推动它,摆锤照样能正常摆动。

但我如此按固有频率的两倍推动摆锤,或者摆锤就无法正常运动。刚刚第一次推动让摆锤开始英语 运动,第二次则刚好让摆锤停止运动。要想让摆锤有力振荡起来,摆锤的固有频率就须要为推动摆锤的频率的整数倍。

在离散时间晶体中,亲们 推动“摆锤”振动的频率与其固有频率好的反义词吻合。但其振动好的反义词会或者停止,反而会按照既非固有频率、只是我符合驱动频率的新频率来回振动。刚刚能发明人权這個物质,亲们 说就得到了时间晶体。

与普通准晶体相似,时间准晶体可一起去出現三种不同的振动频率,就像一根上一起去出現三种振动波。但哪些频率都总要驱动频率的整数倍。或者和普通准晶体一样,這個种频率之比也好的反义词整数。

稀奇古怪的性质

研究人员使用冷却至绝对零度的氦-3(少一另另一个多 多中子的氦同位素)来观察时间晶体和时间准晶体。刚刚原子核中粒子数量为奇数,氦-3的磁矩很强。且氦原子磁矩均指向同一方向,构成了所谓“磁振子”。

研究人员观察到了三种时间准晶体,由在空间中缓慢自旋的磁振子构成。哪些磁振子由装有氦的容器产生的磁场、以及另外施加的射频场驱动。结果磁振子产生了三种振动频率,既非驱动场频率的整数倍,也总要彼此的整数倍。

這個每段是刚刚驱动磁振子的射频场如此输入随机能量。而刚刚一来就更难理解了。就像一另另一个多 多婴儿在乱敲钢琴键,但你听到的总要乱七八糟的噪音,只是我整整齐齐、不断重复的音阶。

研究人员将射频场关闭刚刚,时间准晶体调快便分崩离析,系统进而形成了离散时间晶体。氦磁场可改变容器的特征,使氦原子在其中指在碰撞,系统的驱动频率正是来源于此。

但這個过程无法无缘无故持续下去。随着氦原子四处碰撞,一点氦原子会指在翻转、改变朝向。它们的磁场方向也会随之翻转,导致 它们被抛离系统。久而久之,离散时间晶体便会逐渐销蚀不见。

超汽体 时间晶体

读到这里,是总要人太好这东西古怪极了?别急,它还能更古怪呢。氦-3在低温下会形成三种特殊的超流体,叫青 拓扑超流体。而氦形成的磁振子的自旋非零,這個性质须要保持不变。或者自旋在氦-3中的传输也呈现出超流体特征,就像“超流体中的超流体”。

這個磁振子也属于时间晶体。刚刚亲们 将晶体视为三种时间汽体 ,如此這個时间晶体必为超汽体 。

哪些是超汽体 ?人太好只是我如此摩擦力的汽体 。两块超汽体 从彼此表层擦过时,不必损失任何能量。现实中是是是否是是指在超汽体 仍是个争议话题,相关证据也模棱两可。将超汽体 等同于时间晶体似乎还为时过早。

不过话说回来,这方面的研究还是很酷炫的,是总要?