کشف بلورهای زمان در برخی مواد کاملا معمولی و متداول برای نخستین بار

دانشمندان بلورهای زمان را در ترکیبات بسیار معمولی روزمره ما، مونوآلومینیوم فسفات، پیدا کردند.

  1. ۵ ماه،۱ هفته قبل
کشف بلورهای زمان در برخی مواد کاملا معمولی و متداول برای نخستین بار
به گزارش نوداد (سکوی اجتماعی خبر)

بلورهای زمان را بر خلاف اسم مبهمی که دارند می توانیم درجاهایی که اصلاً انتظار نداریم، پیدا کنیم؛ مثلا می توانید جزئی از آن را در کود و وسایل رشد بلوری که برای کودکان فروخته می شوند، پیدا کنید.

فسفات مونوآمونیوم (MAP) ترکیبی است که باعث حیرت فیزیکدانان دانشگاه ییل شده است. یافته ی اخیر آنان باعث مطرح شدن این پرسش شده است که بلورهای زمان در وهله ی نخست چگونه شکل می گیرند.

در بلورهای معمولی، اتم ها در یک ساختار مشبک ثابت و پایدار مرتب می شوند، همانند شبکه ی یک الماس یا بلور کوارتز. این شبکه های تکراری می توانند ازنظر پیکربندی متفاوت باشند، اما جنبش و تحرک زیادی ندارند و فقط از لحاظ فضایی تغییر می کنند، نه با زمان.

بلورهای زمان با بلورهای معمولی فرق دارند. ویژگی های عجیب این بلورها نخستین بار در سال ۲۰۱۲ به صورت نظریه درآمد و در سال ۲۰۱۶ شناسایی شدند.

بلورهای زمان با چشم غیرمسلح، کاملا معمولی به نظر می رسند. تفاوت در اینجاست که اتم های بلورهای نوسان درحال نوسان هستند و وقتی در حضور پالس الکترومغناطیسی قرار می گیرند ( پالس هایی که اسپین آن ها را وارونه می کند) ابتدا در یک جهت و سپس در جهت دیگر می چرخند.

حتی وقتی پالس ها نامنظم هم باشند، یک بسامد ویژه و بسیار منظم وجود دارد؛ چیزی که پژوهشگران از آن به نام تیک کریستالی یاد می کنند.

کریستال های (بلورهای) زمان گسسته (DTC) به دلیل تازه و نوپا بودن، غالبا ً قابل مشاهده نیستند؛ البته به جز یک باری که فیزیکدانان دانشگاه هاروارد کریستال زمانی از یک الماس خلا نیتروژنی تولید کردند.

با انجام اولین آزمایش در دانشگاه مریلند در سال ۲۰۱۶، رفتار بلور زمان در یک خط از اتم های ایتربیم نشان داده شد.

بلور زمان جدید یافت شده در ییل، هرچند از این آزمایش ها الهام گرفته ، اما به طرزی متفاوت از دو مورد اول کشف شده است. شان بارت فیزیکدان و نویسنده ارشد دو مقاله ی جدید می گوید:

ما تصمیم گرفتیم که خودمان برای نشانه های DTC پژوهش کنیم. جارد روونی، دانشجوی من، کریستال های فسفات مونوآمونیوم (MAP) را برای یک آزمایش کاملاً متفاوت، رشد داده است، که ازقضا در آزمایشگاه یک مورد آن موجود است.

بلورهای MAP به راحتی رشد می کنند و دستورات و لوازم آن ها در فضای وب قابل دسترسی هستند. پیدا کردن نشانه هایی از بلور زمان به دلیل آشنا نبودن آن ها، در جاهایی بیرون از تصور ما نیست.

قبلاً تصور می شد که نشانه های بلور زمان فقط در محیط هایی با بی نظمی زیادتر رخ می دهد. هرچند که گروه پژوهشی پس از قرار دادن بلورهای فسفات مونوآلومینیوم در معرض رزونانس مغناطیسی هسته ای، نشانه های واضحی از بلور زمان، داخل یک کریستال فضایی بسیار منظم یافتند. به گفته ی بارت:

اندازه گیری های بلوری ما درست پس از کشف هیجان انگیز بود. کار ما پیشنهاد می کند که نشانه های DTC می توانند عمدتاً با نگاه کردن در وسایل رشد بلور کودکانمان پیدا شوند.

بلورهای زمان کاربردهای عملی زیادی دارند که از جمله ی آنها توسعه ی فناوری ساعت های اتمی کنونی و گاه شمارهای پیچیده ای است که دقیق ترین زمانی را که می توانیم به دست آوریم، نشان می دهند.

بلور زمان

بلورهای زمان همچنین این توانایی را دارند که تکنولوژی ژیروسکوپ و سیستم های متکی به ساعت های اتمی مثل GPS را گسترش دهند و در آزمایش های درهم تنیدگی کوانتومی سودمند واقع شوند. DARPA نیز در حال تهیه منابع برای تحقیقات در زمینه بلورهای زمان است.

بدین ترتیب، احتمال وقوع آن ها در چنین بلور عادی و معمولی حیرت آور است.

اما این کار ما را با معمای جدید روبه رو می کند. اگر بلورهای زمان می توانند در آرایش های فضایی منظمی در بلورهای عادی اتفاق بیفتند، آنگاه فیزیکدانان باید بدانند که این اتفاق چگونه رخ می دهد و چرا تعداد زیادتری از بلورهای عادی نشانه هایی از بلور زمان از خود نشان نمی دهند.بارت می گوید:

هنوز نمی دانیم نتیجه ی این نظریه درمورد بلورهای زمان گسسته چه خواهد بود، اما افرادی تا چند سال بعد هم روی این پرسش کار خواهند کرد.