Olimlar fizika qonunlarini buzuvchi kristall kashf qildi

Nyu-York universiteti fiziklari vaqt kristallining yangi turini – zarrachalari barqaror davriy harakatlarni amalga oshiradigan g‘ayrioddiy materiya shaklini taqdim etdi. Avvalgi talqinlardan farqli o‘laroq, yangi tizim makroolamda ishlaydi, oddiy ko‘z bilan ko‘rish mumkin va havoda tovush yordamida ushlab turiladi. Tadqiqot “Physical Review Letters” (PRL) jurnalida chop etildi.

Vaqt kristallari – bu zarrachalari tashqi ta’sirsiz takroriy sikllarda harakatlanadigan maxsus tizimlardir. Ular nazariy jihatdan bashorat qilingan va taxminan o‘n yil oldin tajribada tasdiqlangan. Fundamental xususiyatiga qaramay, bunday tuzilmalar kvant hisoblashlari va ma’lumotlarni saqlash uchun istiqbolli hisoblanadi.

Yangi ishda tadqiqotchilar akustik levitatsiya yordamida vaqt kristallini yaratgan. Penopolistiroldan yasalgan kichik sharchalar turg‘un tovush to‘lqini yordamida havoda ushlab turiladi va tovush tebranishlari bilan almashinuvi orqali bir-biriga ta’sir qiladi.

“Tovush to‘lqinlari zarrachalarga suv yuzasidagi to‘lqinlar suzib yurgan bargga ta’sir qilganidek ta’sir qilishi mumkin”, deya tushuntirgan Nyu-York universiteti aspiranti Mia Morrell. 

Uning so‘zlariga ko‘ra, zarrachalarni turg‘un to‘lqin maydoniga joylashtirish orqali ularni og‘irlik kuchiga zid ravishda havoda tutib turish mumkin. Ushbu tizimdagi zarrachalarning o‘zaro ta’siri g‘ayrioddiy bo‘lib chiqqan. Kattaroq sharchalar ko‘proq tovushni tarqatadi va kichikroqlariga kuchliroq ta’sir qiladi. Natijada nosimmetrik o‘zaro ta’sir yuzaga keladi.

“Pristanga yaqinlashayotgan ikki xil hajmdagi paromni tasavvur qiling: har biri to‘lqin hosil qiladi va bu to‘lqinlar boshqasiga turli darajada ta’sir ko‘rsatadi”, deydi Morrell.

Bunday asimmetriya tizimning o‘zini Nyutonning uchinchi qonunini (ta’sir va aks ta’sir kuchlari tengligi) buzayotgandek tutishiga olib keladi. Bu holatda o‘zaro ta’sirlar “muvozanatsiz” bo‘lib chiqadi, bu esa zarrachalarning o‘z-o‘zidan barqaror tebranishlarga kirishiga, ya’ni vaqt kristallini hosil qilishiga imkon beradi.

Tadqiqot rahbari, fizika professori Devid Griyer yangi tizimning oddiyligini alohida qayd etgan.

“Vaqt kristallari ekzotik va murakkab bo‘lib tuyuladi, ammo bizning tizimimiz o‘zining juda oddiyligi bilan hayratlanarlidir”, deydi Devid Griyer.

Eslatib o‘tamiz, avvalroq Moskva viloyatiga qarashli Pushino shahridan bo‘lgan 11-sinf o‘quvchisi maktabda laboratoriya mashg‘uloti vaqtida tasodifan muhim ilmiy kashfiyotga duch kelgandi. Nikolay Ulikov laboratoriyada zamburug‘lar bilan ishlash jarayonida o‘simliklarda mog‘or va boshqa zamburug‘larning o‘sishini to‘xtata oladigan bakterial shtammni aniqlagan.