永動機雖然一直是時間晶體被否定,但是永動在自然界中存在的“時間晶體”會不會幫我們解答呢?
美國麻省理工學院著名理論物理學家、諾貝爾物理學獎得主弗朗克-韋爾切克近日發表最新研究成果稱,被尋幫忙上海包養外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女(電話微信180-4582-8235)怎么找空姐莞式外圍上門外圍女桑拿全套按摩高端模特特殊外圍上門外圍女可做周期性運動的時間晶體“時間晶體”可能確實存在。
相對于普通的永動三維空間晶體而言,所謂的被尋幫忙“時間晶體”是指一種在第四維空間(即時間)也存在周期性重復運行的結構。研究人員認為,時間晶體這種神奇的永動結構類似于永動機,處于一種永動狀態,被尋幫忙但并不違背能量守恒定律。時間晶體
從鉆石到雪花等,永動晶體在自然界非常普遍。被尋幫忙這些物質原子整齊地排列,時間晶體上海包養外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女(電話微信180-4582-8235)怎么找空姐莞式外圍上門外圍女桑拿全套按摩高端模特特殊外圍上門外圍女在三維空間上呈周期性重復的永動圖案,讓它們形成了非常美麗的被尋幫忙外觀。這些三維空間的晶體在科技領域也是重要的研究和應用材料。諾貝爾物理學獎得主弗朗克-韋爾切克在這項重要研究中認為,自然界可能也存在第四維空間的晶體,即“時間晶體”,也就是在第四維呈周期性重復運動的結構。
根據物理學家的觀點,一個時間晶體應該是一種自然的物體,它的要素成份以一種重復性模式在運動。像萬花筒一樣,其中的碎片一直在循環往復地旋轉形成各種美麗的圖案;或者像時鐘一樣,其時針每12小時完成360度旋轉。不過,與時鐘或其他有不斷運動部件的普通物體不同的是,時間晶體是在自己的永動機制的支持下實現永遠運動,而這種永動機制必須要符合物理學定律。
這樣的怪異物體令人感到不可思議,難以理解,大多數人此前更是從未想像過。但是,韋爾切克認為,它們可能已經存在于自然界中,或很快將通過工程手段人工合成,而且可能存在多種類型的時間晶體。韋爾切克解釋說,“最簡單的實現形式就是,某種系統,它的幾何學特征讓它能夠做環形運動,一定時間后又回到原來的位置。某種更復雜的結構,可能就是一組原子,它們在三維空間中做無規律自由運動,但是它們都會周期性地回到自己的始發點。”
關于時間晶體的特點,韋爾切克認為,它的運動應該不消耗任何能量,相反,它應該處于一種穩定的最小能量狀態,就像鉆石和其他傳統的晶體一樣。即使這樣,它仍然是處于一種永動狀態。不過,韋爾切克也表示,時間晶體與永動機并不一樣,時間晶體并不違背能量守恒定律。“通常情況下,所謂的永動機肯定不會長久,因為它們并不是處于一種基態,它們的能量會隨著運動而消耗,最終能量會消耗殆盡。在時間晶體中,能量是守恒的,因為沒有任何能量被移走。神奇的是,在這些物體中,能量有自己最小化配置,但是物體中原子的運動速率并非為零。”
韋爾切克在論文中辯解稱,時間晶體遵循一種被物理學家稱為“時間對稱破缺”的理論。這種理論就是:無論在空間上你在哪里,還是時間上你在哪里,物理學原理都同樣適用。你可以實施一項物理學實驗,可以進行某些測試,然后帶上這些實驗設備轉移到任何方向一個任意短距離內的地方,或者在短時間內等待任何時長后再次進行某些實驗,在所有這些實驗中你應該得到同樣的結果。在這種情況下,時間和空間被稱為完美對稱。韋爾切克的重要觀點是,能夠打破時間對稱性的晶體也是可以存在的。在最近發表的兩篇論文中,韋爾切克通過數學方法對其進行了驗證。
普通的晶體通常都是非完美的。因此,韋爾切克認為,有可能發現或制造出一個非完美的時間晶體,即這個物體可以以一種近圓形方式運動,但是會有輕微的波折,因此在相當長的時間內它會緩慢地輻射出少許能量。不過,韋爾切克也表示,真正的時間晶體可能也存在于自然界中,最有可能先在實驗室中實現。
由于這種晶體的形成條件過去苛刻,而且很少有人能夠理解,因此現在談論它們的用途還為時尚早。韋爾切克表示,“當前的研究就是去發現理論上的可能性。接下來,如果大自然是仁慈的,而且有幽默感的話,那時間晶體就會很快在某個地方出現。為了幫助那些試圖通過實驗方式驗證的人,我們首先應該為他們提供指導,建議哪些材料最有希望實現。”
韋爾切克的兩篇最新論文發表于arXiv網站上,其中一篇的聯合作者是美國肯塔基大學物理學家阿爾弗萊德-沙皮爾。兩位物理學家計劃近期將論文發表于《物理評論快報》上


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