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時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



這是Sheldon的第31篇漫畫,所有圖片大約1.9MB。


都別買鑽石了,


我們發現了更永恆的東西!

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?


時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



「鑽石恆久遠,


一顆永流傳」,


這是商家為了讓你掏光錢包,


而打出的營銷廣告。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?


曠世巨鑽,


不過是碳。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



當溫度達到850攝氏度時,


它就會化成一縷青煙。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



為了尋找真正的永恆,


加州大學伯克利分校的姚穎團隊,

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



基於相互耦合的一維自旋鏈系統


第一次通過實驗造出了「時間晶體」


在時間這個維度上


它才是物質的一種永恆狀態。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



(美編:樓上的沒畫粗來今晚就不要回家~)


菠蘿科學獎組委會,

只有一位理論物理博士


真正理解這個概念。


(這個博士就是俺們公眾號的男豬腳)


但是他無法清楚地表述給我們,


所以我們也說不清。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



但鑒於它很酷,


菠蘿科學獎組委會決定授予他們,


2017?菠蘿科學獎物理學獎。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



要想理解時間晶體,


咱們得先講講什麼叫空間晶體


比方說,


我們每天喝的水,


呼出的水蒸氣,


在常溫下是液態或氣態的。


水分子的排列方式都很凌亂,


這些都不是晶體。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



但是如果把水往冰箱里一放,


水分子的運動就會越來越慢,


漸漸地自動排列整齊,


形成周期性的有序結構。


所以,


冰就是一種晶體。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?


時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



2012年,


理論物理學家維爾切克


在給學生上課時忽然想到,


如果一個物質不是在空間上,


自發地排列成有序結構,


而是隨著時間流逝,


自發地周期性變化


那豈不是可以稱為

時 間 晶 體!

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



實際上,


要想造出時間晶體,


就得讓物質始終不能達到,


熱平衡的狀態。


要想不達到熱平衡,


就得從外界輸入驅動力,


讓物質變得混亂,

遠離熱平衡態,


但又不能讓物質吸收驅動力的能量。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



姚穎和他的合作者,


用一串鐿離子


首次實現了這種狀態。


嚴格地說,


這種狀態跟維爾切克


設想的情況不太一樣,


所以叫做「離散的」時間晶體

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



乍一看,


這一種時間晶體,


有種虛假宣傳的嫌疑。


因為它的運動周期2T,


是由周期為T的激光造成的,


不像是自發形成的。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



然而奇怪的是,


如果向激光之中加入一些雜訊


干擾原子自旋的翻轉方向,


這種2T的周期仍然能穩定存在。


如果是普通的物質,


肯定跟著雜訊一起亂套了,


不可能保持原來的周期。


這就說明,


時間晶體形成的周期中,


確實有自發的因素

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



在物理學中,


時間是一個特殊的概念。


它總是向前流逝,


從不停下,


也從不倒流。

時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?


時間我懂,晶體我也聽過,可時間晶體到底是個啥?



美編:菠蘿科學獎是一個好玩的又正經的獎項。它以「向好奇心致敬」為口號,獎勵那些有想像力、有趣的科學研究成果,喚起人們對科學的好奇心和熱情,被稱為中國版的「搞笑諾貝爾獎」。過往的獲獎研究有:數錢可以減輕疼痛;一根棒棒糖可以舔多少次;游泳池裡有多少尿液等等,有興趣的可以去掃下面的二維碼去看看。


當然,我肯定不會告訴你頒獎晚會上還有鋼管舞秀。還是全網直播哦。


製作:Sheldon科學漫畫工作室


本文使用的所有文字和圖片未經允許不得轉載,違者必究!違者必究!違者必究!違者必究!(重要的事情說四遍)


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