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時間晶體真的存在?科學家在兒童玩具中發現時間晶體信號

時間的流逝無處不在,人類對時間也格外在意,害怕變老,害怕時光流逝的太快卻留不下有價值的回憶,更害怕虛度此生。

因為時間易逝,所以人們對永恆的東西總是情有獨鍾,比如鑽石,鑽石恆久遠。鑽石和寶石確實接近永恆,但是你可能不知道,有一種神秘的存在更加接近永恆,它就是」時間晶體「。

永不停止的時間,永遠運動的原子

2012 年,諾貝爾獎得主、麻省理工教授維爾切克首次提出時間晶體的概念。晶體我們都大概明白是什麼,像冰塊、食鹽、鑽石等等都屬於晶體。

這些晶體內部的原子自發的排列成有序結構,就變成了那些晶瑩剔透的、存在於三維空間上的晶體。

但是時間晶體與普通晶體不同,因為它是一個四維空間上的晶體,它的內部有原子,這些原子不受外力控制,會隨時間流逝自行周期變化。

舉個不太恰當的例子,這就像一杯水在溫度完全不變的情況下,每隔十五分鐘就會變成冰,然後再融化成水。循環往複,永不停止。

世界中的物質基本都是處於「平衡態」之中的,在沒有能量、不受力的情況下無法進行任何運動。又或者說,平衡態物質耗費能量最少的狀態,就是一動不動的狀態。

但是時間晶體不同,它是非平衡態物質,沒有外力作用的情況下,時間晶體依然可以做周期運動,而這種周期運動狀態也是時間晶體耗費能量最少的狀態。

時間晶體從哪來?或許在兒童玩具中就能找到

看完之後,大家可能還是覺得雲里霧裡的,想知道,到底有沒有時間晶體,有的話在哪呢?

近年來,時間晶體可以說是十分火了,研究它的科學家人數也在逐漸攀升,有些科學家甚至稱製造出了時間晶體。

例如馬里蘭大學利用激光磁場改變鐿離的自旋狀態,使其產生自己的震動頻率。加州大學伯克利分校的研究人員則選擇建立離子陷阱,用靜態磁場促使離子運動。

而就在最近,耶魯大學的研究人員找到了時間晶體的信號,你知道從哪找到的不?

這種物質叫磷酸一銨,最神奇的是磷酸一銨是在「自種水晶」玩具中非常常見的物質。

雖說尋找時間晶體有了些眉目,但是要知道,科學家們製造出來的時間晶體依舊不會在沒有外力的作用下進行周期運動,也就是說它們仍舊需要外力幫助。

但總的額說來,這些發現還是意義重大的,它們讓時間晶體不只是停留在概念中,也表明我們離發現時間晶體更近了一步。

如何利用超越時間與熵力的力量?

這種神奇晶體的實際用處,也是吸引科學家們廣泛關注的一個原因。在萬智牌中,有一張名為「白金皇像」,對於這張牌的解釋是「它忽視時間、熵力、死亡這些微不足道的力量」。

這就花說的很霸氣,用來做時間晶體的代名詞在合適不過了。時間晶體其實很像超導體,它在極端低溫的情況下依然可以運載電流,永不停止。

換句話說就是,如果有一天宇宙進入了永遠黑暗、永遠寒冷的熱寂狀態,一切物質都無法再吸收能量從而停止運行時,時間晶體仍然不會受到影響。

很多人認為永遠呈周期性運動的時間晶體是一種永動機,但很快這種說法就被「闢謠」了。

因為周期性運動的顫態是時間晶體耗費能量最少的狀態,也就無法從這一狀態中提取能量。

又比如說有人聲稱時間晶體可以成為「時間膠囊」,永久的保存人的記憶,並且循環播放那些美好時光。

實際上這也是一種理想化的猜想,先不提如何在時間晶體上編程,提取記憶這件事我們還沒弄明白呢。

那說了半天,時間晶體到底能幹啥呢?其實科學家們研究時間晶體還是有一些實際作用的。

第一是在量子模擬上,量子這種東西很難搞,一些量子實驗要求非常嚴格,比如需要在零下兩百攝氏度左右的極低溫度中才能穩定進行,這就很難辦了。

但是時間晶體不害怕低溫,能在這種溫度下正常運行,如果我們未來可以充分利用時間晶體的話,有望降低量子實驗的成本。

第二是在超高靈敏感測器上,鑽石屬於傳統的感測材料,但它有缺點,那就是接受的溫度磁場變化是」限量「的,如果信息超量,就會出現量子態紊亂。

而時間晶體的穩定特性使其可以接受大量的變化信號,去檢測細胞活性、原子層厚度等等的變化。這樣穩定的高敏感感測器,會讓生物醫學產生突飛猛進的發展。

第三是在量子計算機上,製造量子計算機的一大難點就是找到一種材料,既可以大量讀寫儲存,又可以保持恆定運動的量子態。目前看來,穩定的時間晶體擁有絕佳的儲存能力,很可能就是最適合的材料。


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