Yale'i ülikooli füüsikute meeskond on tõestanud, et isegi laps saab tegeleda Nobeli laureaadi avastatud salapäraste "ajakristallide" sünteesiga!
2012. aastal tegi Nobeli füüsikaauhinna laureaat Frank Wilczek ettepaneku uut tüüpi kristallide olemasolu kohta. Ehkki enamikul kristallidel on struktuur, mis kordub kahes või kolmes dimensioonis, viis Wilczek sisse kristalli kontseptsiooni, mis kordab oma struktuuri neli korda: kolm neist vastavad ruumi mõõtmetele ja neljas aja mõõtmetele. Ta nimetas seda hüpoteetilist struktuuri "aja kristalliks" ja alles eelmisel aastal mõistsid teadlased, kuidas neid laboris sünteesida.
Aja kristallid
Hiljuti avaldatud uuringud on näidanud, et kurikuulsad ajakristallid ei eksisteeri ainult teadlaste laboritegevuse tulemusena. Selgus, et sellised struktuurid võivad tekkida ka looduskeskkonnas, samas kui protsess ise on palju lihtsam kui eksperdid ette kujutasid. See on inimkonnale suur edu: Wilczeki kristalle saab kasutada praktilistel eesmärkidel, näiteks ülitäpsete aatomkellade, uue põlvkonna güroskoopide ja muude seadmete loomiseks.
Ajakristallidel on elektromagnetlainetega kokkupuutel väga kummaline tegevus. Sellises kristallis pöörlevad kõik molekulid teatud suunas ja iga uue EM-impulsiga see muutub. Kuid isegi kui impulsid pole süsteemsed, muutub pöörlemissuund ikkagi korrapäraste ajavahemike järel, mille tõttu saab ajakristalle kasutada ajaintervallide mõõduna, see tähendab universaalse kellana.
Isegi laps saab sellega hakkama
Reklaamvideo:
Eelmisel aastal mõistsid teadlased, kuidas neid kristalle laboris luua, kasutades üsna keerukat tehnikat, mis hõlmab laseriga itterbiumi aatomite komplekti täpsustamist. Yale'i ülikooli füüsikute uus töö on aga tõestanud, et ajakristallide sünteesimine on nii lihtne, et laps saab seda sõna otseses mõttes teha. Nad leidsid, et tavaliste monoammooniumfosfaadi kristallide sees moodustuvad ajutised kristallid, mida kasutatakse sageli "noorte keemikute" komplektides ja muudes õppemänguasjades, tänu millele saate kodus kasvatada ilusat kristalli. Teoreetiliselt võib iga selline struktuur sisaldada Wilczeki kristalle. Uuringu autor Sean Barrett märgib, et füüsikud saavad sellest ainult kasu, sest mida odavam ja lihtsam on protsess, seda lihtsam on seda uurida. Nüüd peavad nad kõigis üksikasjades mõistma ajakristallide sünteesimehhanismi ja määrama, kuidas neid täpselt tehnoloogia arenguks kasutada saab.
Vassili Makarov
