Олимлар физика қонунларини бузувчи кристалл кашф қилди

Нью-Йорк университети физиклари вақт кристаллининг янги турини – заррачалари барқарор даврий ҳаракатларни амалга оширадиган ғайриоддий материя шаклини тақдим этди. Аввалги талқинлардан фарқли ўлароқ, янги тизим макрооламда ишлайди, оддий кўз билан кўриш мумкин ва ҳавода товуш ёрдамида ушлаб турилади. Тадқиқот “Physical Review Letters” (PRL) журналида чоп этилди.

Вақт кристаллари – бу заррачалари ташқи таъсирсиз такрорий циклларда ҳаракатланадиган махсус тизимлардир. Улар назарий жиҳатдан башорат қилинган ва тахминан ўн йил олдин тажрибада тасдиқланган. Фундаментал хусусиятига қарамай, бундай тузилмалар квант ҳисоблашлари ва маълумотларни сақлаш учун истиқболли ҳисобланади.

Янги ишда тадқиқотчилар акустик левитация ёрдамида вақт кристаллини яратган. Пенополистиролдан ясалган кичик шарчалар турғун товуш тўлқини ёрдамида ҳавода ушлаб турилади ва товуш тебранишлари билан алмашинуви орқали бир-бирига таъсир қилади.

“Товуш тўлқинлари заррачаларга сув юзасидаги тўлқинлар сузиб юрган баргга таъсир қилганидек таъсир қилиши мумкин”, дея тушунтирган Ню-Йорк университети аспиранти Миа Моррелл. 

Унинг сўзларига кўра, заррачаларни турғун тўлқин майдонига жойлаштириш орқали уларни оғирлик кучига зид равишда ҳавода тутиб туриш мумкин. Ушбу тизимдаги заррачаларнинг ўзаро таъсири ғайриоддий бўлиб чиққан. Каттароқ шарчалар кўпроқ товушни тарқатади ва кичикроқларига кучлироқ таъсир қилади. Натижада носимметрик ўзаро таъсир юзага келади.

“Пристанга яқинлашаётган икки хил ҳажмдаги паромни тасаввур қилинг: ҳар бири тўлқин ҳосил қилади ва бу тўлқинлар бошқасига турли даражада таъсир кўрсатади”, дейди Моррелл.

Бундай асимметрия тизимнинг ўзини Ньютоннинг учинчи қонунини (таъсир ва акс таъсир кучлари тенглиги) бузаётгандек тутишига олиб келади. Бу ҳолатда ўзаро таъсирлар “мувозанатсиз” бўлиб чиқади, бу эса заррачаларнинг ўз-ўзидан барқарор тебранишларга киришига, яъни вақт кристаллини ҳосил қилишига имкон беради.

Тадқиқот раҳбари, физика профессори Дэвид Гриер янги тизимнинг оддийлигини алоҳида қайд этган.

“Вақт кристаллари экзотик ва мураккаб бўлиб туюлади, аммо бизнинг тизимимиз ўзининг жуда оддийлиги билан ҳайратланарлидир”, дейди Дэвид Гриер.

Эслатиб ўтамиз, аввалроқ Москва вилоятига қарашли Пушино шаҳридан бўлган 11-синф ўқувчиси мактабда лаборатория машғулоти вақтида тасодифан муҳим илмий кашфиётга дуч келганди. Николай Уликов лабораторияда замбуруғлар билан ишлаш жараёнида ўсимликларда моғор ва бошқа замбуруғларнинг ўсишини тўхтата оладиган бактериал штаммни аниқлаган.