"Времеви кристали" през всичките тези години бяха пред очите на физиците: неочаквано откритие. Коментар от Jijia.

Франк Вилчек.

През юни група физици под ръководството на Xiang Zhana, наноинженер от Бъркли, и Лий Тонгчанг, физика от групата Жана, предлагат да създадат кристали под формата на постоянно въртящи се пръстени на заредени атоми или йони. (Лий съобщи, че е помислил за това, преди да прочете документацията на Уилчека). Статията е публикувана с Vilchekovskaya в същия вестник.

Оттогава само един критик - Патрик Бруно, физически теоретик от Европейската фондация за синхротрон радиация във Франция - изрази несъгласие в научната форма. Бруно вярва, че Вилчек и неговите колеги погрешно идентифицират поведението на обектите на времето с възбудено енергийно състояние, а не главната. Няма нищо изненадващо в обектите с прекомерно енергийно движение в един цикъл с забавяне в движение като разсейване на енергия. За да се превърне в време на кристал, обектът трябва да има вечно движение в основното състояние.

Коментарът на Бруно и отговорът на Вилчек се появиха в списание PRL през март 2013 година. Бруно демонстрира, че ниското енергийно състояние е възможно в системата, предложена от Wilchek, като хипотетичен пример за квантов кристал от време. Уилчек отговори, че въпреки че горният пример не е кристал от време, той не мисли, че тази грешка "поставя основните понятия".

- Доказах, че примерът е неправилен. Но все още нямам общи доказателства. До".

Спорите едва ли са завършени с теоретични причини. Тръмп картата е в ръцете на експериментаторите.

Международната група учени, водена от учени в Бъркли, подготвя комплекс в лабораторията, но може да се проведе в периода "от три години до безкрайност", преди да стигне до логично заключение. Всичко зависи от непредвидени технически трудности или финансиране. Надявам се, че кристалите на времето ще получат физиката отвъд точната, но квантова механика, а пътят ще постави на по-голямата теория.

"Много се интересувам дали мога да направя принос, след постулатите на Айнщайн", казва. - Той каза, че квантовата механика е непълна.

Илюстрация на експеримент с йонния пръстен в магнитна капан.

В теорията на общата относителност на Айнщайн измерването на пространството и времето е тъкано заедно - пространство-време. Но в квантовата механика, която е отговорна за взаимодействието на веществата на ниво SUBATATAMAN, времето е представено по различен начин - "тревожно, естетически неприятно", според Закржевски.

Различните концепции за времето могат да бъдат една от причините за несъвместимостта на общата теория на относителността и квантовата механика. Най-малко един от тези два елемента трябва да се промени, за да може да се създаде всеобхватна квантова теория на тежестта. Това е една от основните цели на теоретичната физика. Кое от разбирането на времето ще бъде правилно?

Ако времето кристали могат да нарушат симетрията на времето по същия начин, както конвенционалните кристали разбиват пространствената симетрия, "ще каже, че в природата тези две стойности изглежда имат симетрични свойства, което означава, че трябва да бъде недвусмислено отразено в теорията. Това означава, че квантовата механика е несъвършена, а квантовите физици ще трябва да обмислят времето и пространството като две нишки на една тъкан.

Екипът на Berkeley ще се опита да изгради времеви кристали чрез въвеждане на стотици калциеви йони в малка камера, заобиколена от електроди. Електрическото поле ще задвижва йони в капана 100 микрона с дебелина приблизително с човешка коса. След като учените трябва да калибрират електродите, за да подравнят полето. Тъй като обвиненията са отблъснати, йони ще бъдат разпределени равномерно по външния ръб на капана, образувайки кристален пръстен.

Първо, йоните ще вибрират в възбуденото състояние, но диодните лазери, като тези, използвани в DVD плейърите, ще намалят кинетичната си енергия. Според изчисленията на групата йонният пръстен ще достигне основното състояние, когато лазерите ще охладят йони до една милиардна степен над абсолютната нула. Такава температура за дълго време е недостижима поради нагряването на електродите в капана, но през септември се появява революционна технология, която след сто пъти ще намали топлинния капан. Това е точно факторът, който изследователите се нуждаят.

След това изследователите включват статично магнитно поле в капан, който, ако вярвате, теории, принуждават йони да се въртят (и безкрайност). Ако всичко върви в съответствие с плана, йоните ще се върнат в началната точка след определен интервал от време, образувайки редовно решетъчен момент и нарушаване на временната симетрия.

За да видите въртенето на пръстена, учените са докоснати от една от йоните с лазер, ефективно го поставят в друго електронно състояние, различно от останалите 99 йони. Избраният йон ще остане ярък и ще покаже новото си местоположение, докато други ще бъдат изхвърлени с втория лазер.

Ако една ярка йон ще се справи с постоянна скорост, учените първо показват, че симетрията на транслационната време може да бъде счупена.

"Това всъщност ще обърне нашето разбиране", казва. Но преди да докажем, че работи. "

Докато експериментът няма да бъде успешен, много физици ще бъдат скептични.

"Лично аз мисля, че е невъзможно да се открие движението в основното състояние", казва Бруно. "Те могат да управляват пръстена от йони на тороидален капан и да играят за интересна физика, но те няма да видят, че часовникът им постоянно отбелязва, докато декларират."

Въпреки че, кой знае, може би квантовата механика.

Искам да отразя малко за това какви пространства са пространствата. Интересна статия е причината за това: "учените са потвърдили съществуването на нов тип материя: времеви кристали". Същността на статията е, че учените са отворили вещество, в което има движение дори в състояние на почивка, при нулева енергия. Преди това се смяташе, че в състоянието на нулевата енергия на системата движението е теоретично невъзможно. Но както казват: "Теорията съответства на практиката ... теоретично".

И сега се оказа, че движението в системата може да се поддържа дори при липса на външни влияния - има въпрос, който непрекъснато се движи в нормалното състояние.

В продължение на няколко месеца се говори за факта, че изследователите успяха да създадат кристали от време - странни кристали, които се повтарят не само в пространството, но и навреме, което означава, че те непрекъснато се движат без енергийни разходи.

Сега официално беше потвърдено: изследователите само наскоро разказаха подробно как да създават и измерват тези странни кристали. И две независими групи учени твърдят, че те наистина успяват да създадат кристали от време в лабораторни условия, като по този начин се използват инструкциите, като по този начин потвърди съществуването на напълно нов тип материя.

Откриването може да изглежда абсолютно абстрактно, но това е предвестник на началото на нова ера във физиката, защото в продължение на много десетилетия изучавахме само въпроса, който по дефиниция беше "в равновесие": метали и изолатори.

Но те звучаха за съществуването във вселената на различни странни типове вещества, което не е в равновесие и дори не започнахме да изучаваме кристали от време. Сега знаем, че това не е фантастика.

Самият факт, че сега имаме първия пример за "не-равновесие", може да доведе до пробив в нашето разбиране за околния свят, както и технологии като квантови изчисления.

"Това е нов вид материя и точка. Но фактът, че той е един от първите ECCEN на "неприятел", "споделя впечатленията на водещия изследовател Норман Яо от Калифорнийския университет в Бъркли.

"Изучавахме цялата втора половина на миналия век в равновесие, като метали и изолатори. И само сега поставяме крак на територията на "не-равновесие".

Но нека да вземем пауза и да изглеждаме осветена, защото концепцията за кристали от време е там от няколко години.

За първи път те се предвиждат от Nobel Laureate теоретик Физика Франк Уилчек през 2012 година. Времевите кристали са структури, които изглеждат в движение дори и на най-малкото ниво на енергия, известно като основно състояние или състояние на почивка.

Обикновено, ако въпросът е в земното състояние, известен също като състояние на нулева енергия на системата, това означава, че движението е теоретично невъзможно, защото се изискват разходи за енергия.

Но Уилчек твърди, че времевите кристали не се отнасят.

В конвенционалните кристали атомната решетка се повтаря в пространството, точно като антейт диамантена решетка. Но като рубин или смарагд, те не се движат, защото са в равновесие в основното им състояние.

И във времето кристалите, структурата се повтаря и във времето, не само в пространството. И следователно те са в движение.

Представете си желе. Ако ударите пръста си, той ще започне течност. Същото нещо се случва във времето кристали, но голяма разлика е, че енергията не изисква енергия.

Кристалът на времето е колко непрекъснато се колебае желе в обичайното си основно състояние и това е това, което го прави нов тип материя - "не-равновесие". Което просто не може да спре на място.

Но едно нещо, което трябва да се предскаже съществуването на такива кристали и е съвсем друг да ги създаде, което се случи в последното проучване.

Яо и неговият екип създадоха подробна схема, в която тя се описва подробно как да създават и измерват характеристиките на кристала на времето и дори да предсказват как различните фази, заобикалящи времевия кристал, с други думи, те описаха еквивалентите на твърдо, течни и газообразни състояния на нов тип материя.

Статията е интересна в смисъл, че разкрих известна празнина в науката. По-специално, пространството на нулевата енергия и липсата на движение в системата, която е в покой. Незабавно не разбира значението на фразата "от която се повтаря атомната структура не само в пространството, но и навреме, което означава, че те непрекъснато се движат без енергийни разходи." В моето разбиране атомната структура се спасява само с състоянието на почивка. В друга статия тя е обяснена по-подробно, което означава повторението на атомната структура във времето.

Самите кристали са много необичайни структури. Например, кристалите (тези от тях, чиято кристална решетка няма най-високата кубична - симетрия), е присъща на анизотропия. Анизотропият на кристалите е хетерогенността на техните физични свойства (еластични, механични, термични, електрически, магнитни, оптични и други) в различни посоки.

Съвременните физици се интересуват не само от анизотропия на кристалите, но и тяхната симетрия. Що се отнася до симетрия, тя се проявява не само в тяхната структура и свойства в реално триизмерно пространство, но и в описването на енергийния спектър на кристалните електрони, анализ на рентгенови дифракционни процеси, неутронна дифракция и дифракция на електрон в кристалите Обратното пространство и т.н. Що се отнася до "времевите кристали", тук учените предполагат, че кристалите са симетрични във времето.

Уилчек говори за това възможно явление през 2010 г.: "Постоянно мислех за класификацията на кристалите, а след това си мислех, че можете да си представите пространството-време от тази гледна точка. Това означава, че ако мислим за кристали в пространството, ще бъде логично да представяме кристални структури във времето. " В кристалите атомите заемат стабилна позиция в решетката. И тъй като стабилните обекти остават непроменени с течение на времето, тогава има възможност атомите да образуват постоянно повтаряща се решетка с течение на времето. В началната позиция те се връщат чрез дискретен интервал, нарушават временната симетрия. Ако кристалът не консумира и не произвежда енергия, тогава такива временни кристали са стабилни, които са в "основното състояние". В същото време в кристалната структура се появяват циклични промени, които от гледна точка на физиката могат да се считат за вечно движение.

Това означава, че учени са открили вещество, което се основава на себе си с определени цикли без външни влияния. В същото време, след определени интервали, структурата на веществото съвпада. Аналогията на дишане идва на ум, сякаш материята ще диша, или в него има някакъв микро-свят, който се намира в автономно динамично равновесие, т.е. тя циркулира енергията, която се консумира в същата система. Това означава, че комуникацията във времето тук е такова, че времето се счита за измерване на запазването на симетрията на системата.

Но след това разбиране умът остава неудовлетворен. Не вижда никаква градина в това, прозрение. Може би за липса на разбиране за структурата на кристалите. Или за липса на разбиране за феномена на времето.

И искам да отразявам повече неща за това. По-специално, отразявайки времето за времето ...
И искам да започна с времето, за да разгледам какъв е интересът към това явление - какво може да бъде изразено на практика? В една или друга форма този интерес е представен в литературата и киното. Следното идва на ум:

* Способност за предсказване на бедствия и отрицателни събития

Като илюстрация можете да обмислите филми: "Земя на бъдещето" (утре, 2015), "час на компенсация" (PayCheck, 2003), "Терминатор" (Терминатор, 1984)

* Възможност за промяна на миналото с различни намерения
Като илюстрация можете да преглеждате филми: "Обратно към бъдещето" (обратно към бъдещето, 1985), "изходен код" (изходен код, 2011), "deja-vu" (Deja vu, 2006), "12 маймуни "(Дванадесет маймуни, 1995)

* Възможност за промяна на субективното минало на индивида
Като илюстрация можете да обмислите филми: "пеперуда" (ефект на пеперуда, 2003), "continuum" (проект алманах, 2014), "time time" (Looper, 2012), "Time Machine" (машината за време, 2002)

Като илюстрация можете да помислите за книгата на Филип Дик "Специално мнение", както и отчет за малцинствата, 2002)

Като илюстрация можете да разгледате междузвездния филм (междузвездните, 2014)

Като илюстрация можете да разглеждате филми: "Пророк" (следваща, 2007), "Ден на Groundhog" (Ден на Groundhog, 1993), "Бъдеще бъдеще" (край на утрешния ден, 2014)

И сега ще се опитам да размишлявам върху феномена на времето.

Времето е това, което тече, движещо се независимо от нас. Времето може да бъде разделено на миналото, настоящето и бъдещето. Минало - това, което вече се е случило. Настоящето е настоящият момент. И бъдещето все още не се е случило.
След това човек може да обмисли отделно миналото, настоящето и бъдещето:

Пост.

Той е фиксиран. Под формата на извършени събития. Какво може да бъде запомнено. Той е фиксиран в паметта, на различни носители (снимки, видео, в рисунки, музикални записи). Всичко, което ни заобикаля под формата на материални обекти и събития с тях, е миналото. Миналото е свързано със съжаление, разочарование, радостта от запомнянето.

Бъдеще

Това все още не е извършено, но може да се постигне. При първото приближение бъдещето е вероятност. Например, хвърляме монета. В момента, в който е във въздуха, ние не знаем резултата. Можем да приемем вероятността "орелът" или "бърза" пада, но ние не знаем със сигурност. И ще разберем това само когато бъдещето стане миналото. Монетата падна, показвайки ни една от лицата, събитието бе осъществено, минало - имаме информация за това събитие, което определя събитието. Бъдещето е свързано с надеждите, златните, очакването, очакванията, страха от неизвестно, вълнение.

Настоящето

Това е това, което е между миналото и бъдещето. Това е точка, в която бъдещето се превръща в миналото. Ако смятате, че времето като филм на филмовия проектор, тогава миналото е кадрите, които вече са показани, бъдещето, това са изстрели, които все още ще бъдат показани. И настоящето? И настоящето може да бъде текущата рамка (но всъщност е показана и това е миналото). Или реално може да е светлина, която подчертава рамката. Или тези, които възприемат изображението. Ако няма кой да възприема събития, тогава в този случай има време? Настоящото - съдържа субективна природа (събития и обекти, възприемани от нас), но и само по себе си съдържа обективен характер (текущото състояние на планетата, в галактиката, вселената).

Можете да започнете с опитайте да разберете настоящето с субективната си позиция, както това, което се случва с нас и около нас в момента. Ако се върнете в аналогия с филмов проектор, рамката в нея се заменя с определена честота (обикновено около 25-30 кадъра в секунда). Тази честота не е случайно. Експериментално се установява, че човешкото очно престава да различава периодисността на изображението, започвайки от честотата от 25 кадъра в секунда. Това означава, че очите ни се изпращат в мозъчната последователност на изображения с честота по-малка от 25 кадъра в секунда. И така можем да заключим, че възприемаме изображението от Quanta.

Ако считаме, че информацията се възприема под формата на звуци, те също имат честота. Има нискочестотни звуци, има високочестотни звуци. По средата на ухото на човека възприема звуците с честота от 20 до 20 хиляди херца. И тук има своя собствена честота. Ако не смятате, че не е последователност от изображения, но светлината, тогава светлинната вълна има честота, която засяга цветовата сянка. По този начин, нашият мозък получава информация за реалността под формата на Quanta - единици информация - с определена честота. И субективно време ние се чувстваме с постоянното възприемане на тези кванти.

Освен това, нашето възприятие има интересна функция - по-малко наситената информация, възприемана от нашите чувства, как ни се струва, времето се простира по-дълго. Всички забелязали, че активният, динамичен и интересен филм завършва сякаш по-бързо, и скучните и досадни участъци за много дълго време. В опашката седим в чувствата много по-дълго, отколкото в компанията на интересни събеседници. Това означава, с висока честота на последователността на квантовата възприемана информация, съдържанието на тези кванти може да варира с различна степен на интензивност. Това е, когато възприемаме времето, ние реагираме не само на честотата на Quanta, но и върху интелигентоспособността на Quanta, върху интензивността на промените в информацията, съдържаща се в квартала. И това възприятие е субективно. Гледайки динамичните и богати филмови събития за пети път, ще бъдем взети да го възприемаме като в първия, тъй като все още отчитаме новостта на информацията. Четене на дълбока философска книга за пети път, когато можем да обърнем внимание на фините детайли, които са били скрити от нас с предишни четения.

Но без значение колко лошо възприятие е конфигурирано, информацията за нас идва с Quanta. И като цяло, всички измислени от лицето, изобретен от устройството, което предава информация, го предават на определена честота (както в технически термини, така и в смисъла, като последователност от значения, фрази, изображения, думи, звуци и др.).

Пространство

Въз основа на тези отражения може да се приеме, че допълнително разчита на хипотезата, която е представена под формата на Quanta, последователност от състояния на обекти.

Можете да се опитате да разширите тази концепция, като се има предвид това, което означава състоянието на обектите. Ако разгледаме обектите на материалната природа, тогава можете да ги обобщите в материалното пространство. Но може да има умствени обекти - мислите в нашия ум са заменени с определена последователност. Както и емоции. По този начин е възможно да се разгледа времето не само във връзка с обектите на материалния свят (или с материалното пространство), но и във връзка с астралното пространство (емоции) и умственото пространство (мисъл).

Spatio-временен континуум

Това означава, че вече имаме определена картина на пространството. Мисля, че много от тях са чували такава концепция като космически период. Континуумът може да се нарече иначе като безкрайност. И ако бъдеш в текущата точка на пространството, това е, в "сега", за да вземем вътрешния поглед на космическия континуум в една посока (в миналото) и от другата страна (в бъдеще) , след това в общия край не се вижда. Можете някога да сте били (теорията на голяма експлозия) или не е ... или веднъж, след като ще има край (ден ден) или всичко е фантастика ... във всеки случай, имаме сега, има минало, В което можем да погледнем колко много има достатъчно от нашите способности и има бъдеще, което можем да предскажем с определена вероятност (например, мога да предсказам точно, че вечерта слънцето ще се скрие зад хоризонта).

Паралелна реалност

Помислете за последователността на човешките действия от гледна точка на космическия континуум. Например, определен индивид решава как да прекара деня. Или отидете на кино. Или отидете в природата. Той изхвърля монета, пада "орел" и отива във филмите. Там той изглежда филм, получава определена информация, получава определен опит. В същото време, в алтернативна реалност, той пада "прилив". Той се движи в гората. Получава опит. Общо, имаме две алтернативни линии на пространството-временни континуум. Можем ли да хвърлим монета, за да знаем коя от тези линии се прилага? Можем само да го приемем.

Но помислете за друг пример. Сега вече има интерактивни филми, в които аудиторията избира линията на развитие на парцела. В даден момент, когато гледате филма, зрителят се чуди въпроса: "Какво ще направи характерът?". И зрителят избира как ще отиде парцелът. После отново зададе въпроса и той прави избор. Докато зрителят не гледаше филма, той не знае какво ще свърши. Но тук филмът стигна до края, а зрителят осъзнава сюжета на филма. Но! Тук трябва да отбележите интересна точка. Зрителят погледна един час и половина от филма (приемаме, че филмът продължава 1h 30м). Когато гледате зрителя, направи избор, който повлия на хода на филмовите събития. Но носител на информацията съдържа двата алтернативни редове за развитие на събития. И ако приемем, че филмът предлага да направи избор за 30 и 60 минути, тогава има 4 версии на развитието на парцела в действителност. Те вече съществуват по време на разглеждането на зрителя на филма, тъй като не засяга тези събития. Той само прави избора, условно, на който преминава коридор. Но коридорът със снимки вече съществува.

Попълнете пример и си представете, че зрителят наблюдава филма в киното и в определени моменти публиката е поканена да гласува за това как ще направи главният герой. В този случай няма индивидуален избор, но има избор на колективни, поради различни фактори (възрастова категория на зрителите, тяхното културно и идеологическо ниво и др.). Изборът ще бъде направен, екранът ще покаже половин час от филма, но факторите, засягащи хода на събитията, ще бъдат по-сложни, отколкото в предишния пример. Но дори и с такава ситуация, в действителност има и същите 4 алтернативни версии на филма. И друга група зрители по друго време ще избере друга последователност от събития.

Избор

Продължаващите отражения, възниква мисълта - и какво, ако реалността също е подредена? Какво ще стане, ако всички алтернативни версии съществуват едновременно. И ние просто избираме какъв път да мине. Човекът, който хвърли монетата - не можеше да разчита на волята на случая, но да мисли - какво би искал? В края на краищата, различна селекция води до различни точки на пространство-временния континуум. И ако той например трябва да бъде в уединение и да обмисли някаква задача, той би предпочел да избере пътуване до природата. И ако той трябва да промени ситуацията, да оцелее емоции - той ще избере да отиде на кино. Той ще избере в зависимост от актуалните задачи.

фиг. един	фиг. 2.

Като се има предвид реалността, като поредица от избори, които съществуват едновременно, можем да го видим като мрежа от избори (фиг. 1). И всеки избор генерира следващия избор. И всеки избор предшества предишния избор (фиг. 2) и в предишната точка изборът може да бъде различен. Има повече глобални избори (избор на място на пребиваване) и има по-малко глобални (избора на дрехи). Глобалността на избора определя колко промени в субективната реалност. Преместването в новия град води до определено ниво на стрес, необходимостта да се приеме много нови решения, необходимостта от оперативни действия, но в същото време предлага нови възможности. И изборът да остави всичко, което може, от своя страна, може да доведе до депресия, когато е време да се направи идиот, но страховете се намесват в това. Възможно е да го илюстрирате на фиг. 3.

фиг. 3.

Ако се върнете например с филма, тогава избираме конкретен сценарий с някаква цел. Може да е интерес: "Какво ще се случи, ако се случи." Или ние приемаме, че такъв избор ще бъде положителното развитие на парцела и с приятел е драматичен. Ние се ръководим от определен мотив. И по същия начин в живота, правейки избор, ние претегляме вероятните последици от този избор на скалите на скалите, ние се ръководим от някои индивидуални цели. Не можем да предвидим точността, която ни се случва. Но можем да видим някои паралели в нашия предишен опит, или можем да се консултираме с човек, който е бил в подобна ситуация, или можем да се ръководим от някои илюзии, или можем да действаме на случаен принцип, за да видим: "Какво ще се случи?". И дори ако няма съзнателен избор, има избор в безсъзнание, което трябва, така да се каже: "Плавайте надолу по течението."

Избор и време

И сега те мислят как да използват всичко това? Как е изборът и времето?
Като се има предвид мрежата от избори в контекста на континуума в пространството, можете да видите един елемент: ако поставите вътрешно око на всяка точка на избирателната мрежа, ясно можем да видим какво предхожда тази точка (Фигура 4). За всяка точка на пространството - има минало, което заплашва тази точка. А в бъдеще за тази точка може да се приеме, че вземат предвид факторите, които са разработили миг за тази точка. Ако човек от известно време се премества в друг град, бъдещето му ще бъде свързано с този факт. И в миналото си има факт да се премести в друг град.

фиг. четири	фиг. пет

И тук е интересен детайл. Можем да се опитаме да поставим нашето въображение до точката на субективното бъдеще на субективното бъдеще и да видим от този момент на настоящето си (фиг. 5). Ако приемем, че цялата реалност съществува едновременно и пространството се променя при определена скорост, това означава, че в някои от линиите за разгръщане на алтернативи време можете да стигнете до дестинацията, съвпадаща с това събитие. И за да влезете в този момент, трябва да направите редица избори (фиг. 6). И в зависимост от дестинацията можете да дойдете бързо и можете да отидете достатъчно дълго. И дори можете да се загубите и да загубите точката на местоназначението извън погледа, за да се увлечете с нещо и така нататък (фиг. 7).

фиг. 6.	фиг. 7.

И тук трябва да маркирате един елемент. Изборът влияе върху линията на разгръщане на събитията, но не засяга процента на разгръщане. Времето беше преместено, така че продължава да се движи със скоростта си. И ако целевата точка, например, "прочетох книгата два живота", тогава предишните стъпки към нея ще бъдат "прочетох четвъртия обем", "прочетох третия обем" и т.н. И ако целевата точка "живея в собствената си къща", тогава можете да определите предишните точки: "Съставям план на къщата", или "Имам пари за закупуване на къща", или "Имам пари да построи къща. " Всички вече виждат пътя индивидуално.

Поставяне на цели

От изследването на явлението бавно стигаме до въпроса за постигането на цели и начини за постигане на тези цели. Мисля, че изследването на времето в този контекст е някакъв интерес.

Практически интерес

Нека се върнем към мотивите, които насърчават хората да изследват времето, което сме разгледали в началото на статията. Всеки от тези мотиви е подредена по описаната схема.

* Способност за предсказване на бедствия и отрицателни събития.
Всяка катастрофа е по някакъв начин, предшествана от поредица от събития и явления. Явленията могат да бъдат представени до известна степен поради превантивни мерки или чрез увеличаване на надеждността на структурите. Това е, тук можете да увеличите компетенциите в способността да се предскажат тенденциите, основани на разбирането на геполитичните и планетарните процеси.

* Възможност за промяна на миналото с различни намерения.
Като поставите въображението си до точката на желаното бъдеще, можете да се опитате да "повлияете на миналото" до миналото от този момент, т.е. да видите себе си да присъствате и да отразявате, какви мотиви трябва да се ръководят от вземането на решения. Мисля, че с опита на опита, връзката на ежедневните избори с бъдещи събития ще бъде проследена все повече и по-ясно.

* Способност за промяна на субективното минало на индивида.
Заслужава да се отбележи, че желанието да се промени миналото, след като направи грешка или загуба (стойности на човек). Това означава, че това желание е придружено от чувство за загуба, смачкване, самоконтрола, обвинявайки се в нещо. Но в края на краищата, ако този опит няма да има тези емоции. И няма да има желание да се промени миналото. И тук по-разумно, по мое мнение, е желанието да се получи способността да поддържа вътрешен мир и емоционална стабилност, независимо от грешките, извършени или изстрели на съдбата. И това вече се разгръща в бъдещето, конфигурира да придобие подходящи способности.

* Способност за предотвратяване на престъпления в бъдеще
Този мотив се свежда до способността да се предскаже поведението на хората. Но ако разгледаме начини за решаване на този проблем, представен във филмите (които бяха споменати по-горе), тогава те показаха, че дори ако човечеството има такава възможност, тогава, като общество, ограничава развитието си. В смисъл, че е създадена изкуствена благоприятна среда и най-малкият засягащ фактор може да го унищожи. Като че ли всички патогенни вируси и бактерии изчезват от средата. В такава среда имунитетът ще бъде атрофиран като ненужен и в бъдеще безвредният вирус ще бъде фатален. Това означава, че този мотив е доста двусмислен. И то се решава сред броя на социалните методи: повишаване на нивото на образование, повишаване на жизнения стандарт, развитието на Зрелия Институт, законодателната система, поради компетентната работа на правоприлагащите органи. Като цяло въпросът е доста дискусия.

* Способност за разбиране и разпознаване на структурата на Вселената
В това отношение самият много разбиране на феномена е конфигурирано с него.

* Възможност за виждане и коригиране на субективното бъдеще
Този въпрос се разглежда от позицията на определянето на цели, помещенията на въображението до точката на желания резултат и анализ на стъпки, които могат да доведат до това резултат чрез пространството на вероятните събития. И тук, както виждам, способността да се видят и коригира възможното бъдеще зависи от опита на опита и установяване на връзката между извършените действия и резултатите от тези действия. Ядоха разглезени котлети - има отравяне. Измамени контрагентът - измамени. Той показа инициативата и надхвърли плана - получи премия.

Като цяло, предмет на време, избора, причинните отношения както в нашия субективен живот, така и в живота на обществото и планетата е доста обширна. Надявам се, че размишленията ми ще помогнат по някакъв начин да систематизират идеята за това явление, ще помогнат на читателя да хвърли светлина върху някои въпроси и да подобри разбирането на тази тема.

Крис Монро работи с йонна капан с подобен дизайн (източник: Hartmut Häffner)

През 2012 г. лауреатът на Нобелова награда във физиката Франк Вилчек предложи необичайна идея. Той предложи (и се опита да докаже) възможността за съществуването на "кристали на време". Такива структури, според физиката, получават енергия за тяхното движение от прекъсването във времето симетрия. Rift, според Вилчек, е конкретна форма на вечно движение.

Самите кристали са много необичайни структури. Например, кристалите (тези от тях, чиято кристална решетка няма най-високата кубична - симетрия), е присъща на анизотропия. Анизотропият на кристалите е хетерогенността на техните физични свойства (еластични, механични, термични, електрически, магнитни, оптични и други) в различни посоки.

Съвременните физици се интересуват не само от анизотропия на кристалите, но и тяхната симетрия. Що се отнася до симетрия, тя се проявява не само в тяхната структура и свойства в реално триизмерно пространство, но и в описването на енергийния спектър на кристалните електрони, анализ на рентгенови дифракционни процеси, неутронна дифракция и дифракция на електрон в кристалите Обратното пространство и т.н. Що се отнася до "времевите кристали", тук учените предполагат, че кристалите са симетрични във времето.

Уилчек говори за това възможно явление през 2010 г.: "Постоянно мислех за класификацията на кристалите, а след това си мислех, че можете да си представите пространството-време от тази гледна точка. Това означава, че ако мислим за кристали в пространството, ще бъде логично да представяме кристални структури във времето. " В кристалите атомите заемат стабилна позиция в решетката. И тъй като стабилните обекти остават непроменени с течение на времето, тогава има възможност атомите да образуват постоянно повтаряща се решетка с течение на времето. В началната позиция те се връщат чрез дискретен интервал, нарушават временната симетрия. Ако кристалът не консумира и не произвежда енергия, тогава такива временни кристали са стабилни, които са в "основното състояние". В същото време в кристалната структура се появяват циклични промени, които от гледна точка на физиката могат да се считат за вечно движение.

Много физици имат съмнения относно собствения капитал на хипотезата за възможността за съществуване на временни кристали. Но тези учени, които са приели, започнаха да търсят начини да проверят справедливостта на предположенията на Уилчек. И намерени.

Крис Монро от Мерилендския университет в колежа-парк за първи път създава временен кристал в лабораторията си. Идеята му беше да създаде квантова система под формата на група йони. Когато охлажда пръстена, според Монро (и други учени), енергийното състояние на цялата система ще намалее до минималното ниво. С други думи, в такива условия системата отива в фазата "основна държава". Ако временната симетрия е счупена, пръстенът трябва да се промени с течение на времето. С други думи, завъртете. Разбира се, е невъзможно да се извлече енергията на това движение, тъй като това противоречи на закона за запазване на енергията.

Всичко това е теорията. На практика е по-трудно да се приложи тази идея. На намерението да се създаде пръстен от йони и да се провери справедливостта на хипотезата за временни кристали преди няколко години, съобщават учените от Бъркли. Планираха да въведат стотици калциеви йони в малка камера. Тази камера трябва да бъде заобиколена от електроди и да включи тока. Полученото електрическо поле ви позволява да управлявате йони в камерата с дебелина приблизително 100 микрона. След това е необходимо да се "калибрира" частици за подравняване на нивото. Йони, които се отдръпват един от друг, биха образували кристален пръстен, като тролинг равномерно при външния ръб на камерата.

Предполага се, че йоните в такъв капан ще бъдат в възбудено състояние, но с помощта на лазер, тяхната кинетична енергия постепенно ще намали. Според плана, температурата на системата трябва да бъде доведена до 1 милиард степени над нула. След като системата достигне земното състояние, учените планират да включват статично магнитно поле. Това поле, ако хипотезата за временни кристали е правилна, трябваше да принуди йоните да се въртят. След връщането на йони до началната точка в рамките на определен период от време, учените ще записват нарушаването на временната симетрия.

Монро отиде по подобен начин, само за създаването на пръстена, той използва не калиеви йони, но йони на Ytterbia. Сложността при прилагането на идеята е, че съществуването на частица в определено време не е възможно да се предскаже съществуването. Вярно е, благодарение на локализацията на Андерсън, има изключение в това правило, което може да се използва. Локализацията на Андерсън е феномен, произтичащ от разпространението на вълни в среда с пространствени хетерогенни и се състои от факта, че поради множествено разсейване на хетерогенност и интерференция на разпръснатите вълни става невъзможно да се разпространи обширните вълни; Ослеплите се придобиват естеството на постоянната вълна, концентрирана (локализирана) в ограничена площ на пространството.

Сравнително наскоро физиката изследва групите квантови частици взаимодействат помежду си по такъв начин, че това взаимодействие да ги принуди да ги локализира. MONROE успя да използва резултатите от това изследване, за да принуди Етербиа йони да поемат определени места в определено време. В резултат на това е създаден временният кристал, а екипът на Монро е доказал възможността за нарушения на симетрията на времето. При изучаване на свойствата на временния кристал се оказа, че значителна промяна в честотата на възбуждане на йони причинява кристал до "стопилка". Според учените, създаването на временен кристал отваря достатъчно възможности за квантово изчисление. Например, на базата на временни кристали, можете да създадете надеждна квантова памет.

Вярно е, че работата на Монро и колеги все още изисква проверка. Други екипи от физици планират да проверят естеството на ефекта на временните кристали, повтаряйки експеримента. Ако успее, хипотезата на Франк Уилчек ще стане теория, а квантовата физика ще получи стимул за по-нататъшно развитие.

"Кристал във времето" е необичайна физическа концепция, теоретично предложи преди няколко години като илюстрация на спонтанно нарушение на инвариантността на законите на физиката навреме. Говорейки с познати думи, това е такава система, в която вътрешното движение би било спонтанно възникващо в състояние с най-ниската енергия и без външно влияние. Оказа се обаче, че такава система е невъзможна - поне в първоначалната му формула. Въпреки това, съвсем наскоро физиците прогнозират, че ако вместо непрекъснат поток от време да поемат своя дискретен аналог, такава "кристализация" вече няма да противоречи нещо. Онзи ден в списанието Природа. Две статии бяха публикувани от различни колективи на експериментатори, докладващи за успешното прилагане на такива "кристали в дискретно време".

Терминологичен предговор

Изглежда необходимо да започнете тази история с терминологичното обяснение. Тази тема вече е минала наскоро на новинарски ленти, когато описаните тук статии се появяват само в архива на електронните препредавания. Те описаха за системата, наречена от авторите дискретно време кристал. Всички бележки превеждат термина време кристал Като "временно кристал" или, дори мистериозно, "кристално време". Дума отделен. Почти навсякъде се спусна и ако се появи, тогава в комбинацията "дискретен временно кристал", който също не изяснява ситуацията - кристалът също е дискретен! И накрая, когато в списанието бяха публикувани експериментални изделия Природа.Корица е блокиран поне една мистериозна артистична илюстрация (фиг. 1). Всичко това твърди красивите и загадъчни образи, които за съжаление бяха далеч от това, което наистина беше инвестирано от авторите в името.

В тази бележка се опитахме да изберем превод, по-близо до първоначалното значение. Кристализира, разбира се, а не времето, но някои частици система и забележете тази кристализация чрез изучаване на движението на системата във времето. Оттук и терминът "кристал във времето", в противовес на обичайния "кристал в космоса". Но думата отделен. Трябва да атрибут на време, а не до кристал. Такава "кристализация" може да се види в периодично движение, което не е в настоящия момент, но в дискретен аналог, в "препратките" на външните периодични ефекти. Затова наричаме такава система "кристал в дискретно време".

Ние обаче разбираме, че докато всичко това изглежда напълно неразбираемо - и затова нека отидем до точката.

"Кристализация във времето"

Физическият теоретик, Нобеловият лауреат на Франк Уилчек е известен със своите депозити и нестандартни идеи в различни раздели теоретична физика. Ето защо, когато през 2012 г. той е бил в чифт кратки статии (първо, второ) предложи противоречива, но много любопитна идея за "времеви кристали", научната общност обръща голямо внимание към него.

Началната точка на това предложение е феноменът на спонтанната натрапчива симетрия, която се намира в различни области на физиката, варираща от обикновена термодинамика и завършва с света на елементарни частици. Думата "спонтанна" означава, че въпреки че самите физически закони имат определена симетрия, веществото, което те ги подчиняват, все още предпочитат да бъдат събрани в такава конфигурация, която нарушава тази симетрия. Никой не причинява "системата да прекъсне симетрията, тя си спонтанно.

Може би най-ярдният пример за този ефект е самото съществуване на кристални тела. Ако за секунда, за да си представите хипотетична ситуация, когато атомите изобщо не взаимодействат помежду си, тогава всяко вещество би било перфектен газ, напълно хомогенен в пространството. Тази пространствена хомогенност е проявлението на факта, че законите, които контролират движението на атомите, имат симетрия: те не се променят с произволно изместване в пространството във всяка посока. Въпреки това, взаимодействието между атомите съществува и, ако е достатъчно силно, то причинява веществото да се организира в периодична пространствена структура - кристал. Кристалът е симетричен за смените, които не са на каквито и да е разстояния, а само на добре дефинирани стъпки в определени посоки. Може да се каже, че първоначалната симетрия на смяна спонтанно е нарушена и взаимодействието между атомите е отговорно за това.

Уилчек се запита: дали е невъзможно да се намери такава система, която да демонстрира спонтанно нарушение на симетрия по време на смени, не в космоса? Такава система ще се държи изключително необичайна. Ако говорим, например, многопартийна система, истинска част от материята, след това в състояние на термично равновесие, без външни влияния, би било спонтанно възникване на периодично движение. Това би било нещо като "спонтанно тиктажи часове", чийто ход не се дава от външен метроном. Визуално сходство с пространствената периодичност в конвенционална кристал, спонтанна честота, такава "кристализация" във времето и дадоха идеята такова предизвикано име.

Подчертаваме веднага две от най-важните точки. Това трябва да бъде движение в състояние на термодинамично равновесие, а не в възмутен държава и затова е невъзможно да се извлече от него чрез спиране на движението вече. Освен това движението трябва да бъде откриваемо. Да речем, многоелектрическият атом не подхожда тук: въпреки че електроните в основното състояние на атома могат да се въртят около ядрото, това не води до наблюдаван поток от електронна плътност.

Самият Уилчек призна, че такава хипотетична система изглежда неестествено, но се надяваше, че по специален начин да изберем закона за взаимодействие, можете да го създадете. Обаче се оказа бързо, че тази радикална оферта все още е неприложима. Възраженията започнаха да се появяват незабавно, а през 2015 г. най-накрая не е доказано, че не може да се появи спонтанно периодично движение в състояние на термодинамично равновесие.

"Кристал в дискретно време"

Изглежда, че е възможно да се постави точка. Но тогава вниманието на теоретичността на теоретичността се проявява: идеята за спонтанни разстройства на инвариантност във времето беше толкова привлекателна, че теоретиката започна да се опитва да намери поне нещо подобно на нея, леко отслабване на първоначалните изисквания.

Изложена е една такава опция, предложена миналата година дискретно време кристал"Кристал в дискретно време" (виж член N. Y. Yao et al., 2017. Дискретни времеви кристали: твърдост, критичност и реализации и по-ранен член D. V. else et al., 2016. Кристалите на Floquet Time). Тя се отнася до ситуацията, когато система от много взаимодействащи частици не е в пълна изолация, но изпитва строго периодични обувки, външно влияние с периода t.. Ако системата е източник на бъркотията, тогава външните шокове няма да скачат безкрайно трептене или да загряват системата, но просто го превеждат в нова, специална държава - тя е като равновесие, но само при условия на периодични външни условия влияние. (Това изявление сам по себе си също е много скорошен резултат, който бележи началото на "кристали в дискретно време".)

В такова ново равновесно състояние, разбира се, вече може да има някакво движение с период t. - В крайна сметка, системата периодично се натиска! Източник симетрия по отношение на арбитриче Вече няма промени, но остава неизменната способност на законите на движение по отношение на "дискретно време", т.е. смени навреме за периода t.. И сега, вместо гладката еволюция на системата с настоящето, е възможно да се изучава как се държи в дискретно време, чрез няколко "скокове" по време по величина t..

Възможно ли е да се организира кристализация в такова "дискретно време"? Това би означавало, че системата спонтанно започва дългосрочно движение с период на T.което не е равно, но няколко пъти по-висока от това t.. Тъй като вече няма строго равновесна ситуация, забраната, открита за реални кристали във времето, вече не е валидна. Авторите на миналогодишната теоретична статия стигнаха до заключението, че такива "кристали в дискретно време" наистина не противоречат на законите на физиката и дори предложи и числено анализира специфичен подход към тяхното прилагане.

Тук ще направим малко отстъпление и ще се справим с това в тази идея, че е важно и какво не е. Всъщност, примерите са добре известни, когато в отговор на периодичното въздействие, системата се движи строго със същото, но с многократния период. Спомнете си, например, как стоите люлка на люлка: вие сте клекнали и се качвате с честота два пъти повече честота на люлката. Или с други думи, вие действате на люлката, периодично променяте момента на инерцията (и по този начин създавате параметричен резонанс), а колебанията се засилят в системата с два пъти големия Период.

Особеността на този и други подобни примера е липсата на "твърдост" на резултата. Да, има отговор с период T. > t., но отношението T / t. - Не е фиксиран, той е годен. Можем да променим честотата на експозиция и да видим това T / t. Промяна. Например, на същите люлки малко променяйки темповете на клякам спрямо перфектната стойност, след това вместо маршрута на трептенията, вибрациите ще бъдат наблюдавани - амплитудата на трептенията се увеличава гладко, след това намалява гладко И това е признак за покриване на две трептения с близки, но различни честоти.

В настоящия кристал в дискретно време не трябва да има никакви удари. Поведение T / t. Тя е длъжна да остане непроменена дори с малки изкривявания на системата, със съзнателно изместване на честотата на влияние върху сила по отношение на идеалната стойност. Образно казано, кристал във времето трябва да има някаква "твърдост" - но само това не е пространствена твърдост, но временно.

В допълнение, тази твърдост трябва да бъде осигурена чрез взаимодействие на отделни частици. Тя трябва да дойде, когато взаимодействието става по-силно от някакъв праг и да изчезне, когато случайният шум заменя тенденцията на поръчката му. С други думи, системата трябва да демонстрира фазови преходи: "втвърдяват се в дискретно време", когато взаимодействието и "топенето" се увеличават, когато шумът се увеличава.

Две експериментални работи

Две експериментални дейности, публикувани в свежа освобождаване Природа.Те предлагат две различни реализации на "кристал в дискретно време" (фиг. 2). Те се различават от превозвача от изходния материал и тънкостите на експеримента, но по същество са много сходни. В един случай те бяха 10 отделни йон от йттериа, хванати в капан и висящи в пространството на разстояние от три микрона един от друг. Тъй като йоните са отделени един от друг, физиката може да повлияе на лазерните импулси или веднага върху всички тях или на всеки йон независимо. Във втората статия това са азотни атоми, въведени под формата на примеси в диамантения кристален. Там, кристалът от микрони размери представлява около един милион такива примеси атоми, и на всички те са синхронно засегнати от микровълнови импулси.

Обърнете внимание на важна точка. И в двата случая кристализацията се отнася до материалното движение на самите атоми, а към ориентацията им резки. Атомите не се движат никъде: или са били държани в капани или плътно седнаха в кристала. Но гръбките им бяха доста подвижни; Беше върху тях, че физиката е била засегната и тя са формирали кристална подречност във времето. Следователно тя не трябва да се визуализира за тези постижения като някакво ново вещество, което периодично се превръща в физически осезаем кристал, както на фиг. един; Всичко тук беше много по-прозаично.

Управлението на завъртанията се извършва с циклични въздействия с къси лазерни леки импулси или микровълнова радиация. Във всеки цикъл имаше ударен импулс, синхронно въртене на всички гръб на строго определен ъгъл. Това е най-ясно изчезналото от системата. След това той следва специален импулс, "включително" по време на двойното взаимодействие на атомите, което зависеше от взаимната ориентация на завъртанията и тяхната отдалеченост един от друг. Интензивността на това взаимодействие може да се управлява в широки граници. И накрая, в случай на верига от йони, третият импулс е бил използван за насилие, за да създаде бъркотия и тук е просто силно подпомаган от факта, че всеки йон може да бъде засегнат самостоятелно. В случай на примеси в кристално, това не се изисква, има бъркотия и това под формата на хаотично поставяне в кристала. Тази комбинация от импулси - удар, взаимодействие, бъркотия - това е един цикъл t.. Цялата процедура се повтаря отново и отново до стотици пъти. В края на влиянието на физиката се измерва полученото състояние на завъртанията - или индивидуално, както в случай на верига от йони или изцяло в целия кристален.

Феноменът, който се среща при такива условия, е схематично показан на фиг. 3. Първият цикъл на експозиция почти точно се превръща в положението от позицията на долната позиция, а вторият цикъл на експозиция връща гръб почти в първоначалното си състояние. Заедно тя се оказва периодично движение с двоен период. Хаотичното въздействие се стреми да разбие този ред, но поради взаимодействието на гърба се придържа един към друг и се опитва да устои на нарешаването. И най-важната точка: дори ако импулсът на въздействието е недостатъчен, той не е завъртял напълно обратно, след това атомите с тяхната колективна сила компенсират тази неточност и все още държат строг двуциенсиен цикъл. Периодът на отговор е труден на 2 t.Дори ако въздействието на въздействието се опитва да "наложи" атоми друг период. Това е известната твърдост на кристала, способността да се противопоставят на отклонението на страната.

Москва, 7 октомври - Ria Novosti. Американски учени първо бяха в състояние да създадат екзотична структура - така нареченият "временно кристал", в който потоците на времето не са непрекъснато, но особени "стъпки", статията, посочена в статията, поставена в Arxiv.org електронна библиотека

Времевите кристали са необичайни структури, чието съществуване е предвидено през февруари 2012 г. от Нобеловия лауреат Франк Уилчек (Уилчек). Тяхното основно свойство е в тях законите на физиката ще се държат по специален начин, генерирането на необичайни периодични структури, които не са в пространството, както и в конвенционалните кристали, но във времето.

Почти всички физически закони при нормални условия работят еднакво по всяко време. Формулите, описващи физичните процеси, не се променят, когато смяна на времето е случайно или напред. Преди четири години Уилчек предложи това правило да е така наречената хомогенност на времето - тя може да бъде нарушена в рамките на екзотичната материя, за да се поддържа най-малкото количество енергия.

Физиката принуди светлината само по един път в чипаДатските физици са разработили един вид "едностранно път" за частици светлина, според които те могат да се движат само в една посока, която ще позволи в близко бъдеще да създава леки диоди, транзистори и други елементи на изчислителни устройства и мрежи .

При спазване на такъв кристал, той ще ни се струва, че той се движи, въпреки че всъщност той ще бъде в състояние на абсолютна почивка. Неговото "движение" ще бъде съставено от дискретни елементи, които се повтарят във времето, подобно на частиците на материята в конвенционалните кристали, които принуждават Willchek да наричат \u200b\u200bтази форма на материя "временно кристал".

Много учени се съмняват, че такава форма на материя може да съществува по принцип, тъй като законите на квантовата механика ще попречат на законите на квантовата механика, обаче, Zzechan Zhang (Jiehang Zhang) от Университета в Мериленд в Колич-парк (САЩ) и Колегите му намериха начин да заобиколят тези ограничения и за първи път виждат такъв кристал. За това те създадоха квантова система, която е в постоянно състояние на нестабилност и се променя с времето.

Квантовият темпорален кристал, създаден от Zhang и неговите колеги, е набор от йонни, охлажда се до почти абсолютна нула и се намира спрямо един с друг по такъв начин, че техните гръбчета непрекъснато взаимодействат, превключват взаимно "на свой ред".

Тези взаимодействия водят до факта, че атомите на редкоземния метал всъщност престават да се държат като квантови обекти и са локализирани - стават ясно видими - в определена точка на пространството и не остават в "сгънатата" форма като "нормални" жители на квантовия свят.
Промяна на гърбовете на тези атоми с лазер, американски учени забелязаха нещо необичайно - след известно време след манипулацията честотата на "превключването" завъртанията внезапно се удвоиха.

Физик: Компресираната светлина ще помогне на LIGO стъпка нагоре квантовата лимитИзползването на така наречената "компресирана светлина" ще спомогне за увеличаване на чувствителността на лиговата гравитационна обсерватория и ще му позволи да заобиколи основните ограничения за точността на измерванията, наложени от законите на квантовата механика.

Тъй като атомите не са взаимодействали по друг начин, и учените не се намесват в работата си, такова поведение, според Джан и неговите колеги, могат да бъдат обяснени само от факта, че тази структура е временна кристал, хомогенността на времето в който е нарушен. Това се потвърждава от факта, че всяка манипулация на лазера не е променила честотата на "превключване" в самия кристал - винаги е същото, въпреки увеличаването или намаляването на честотата на превключване на завъртанията с лазер.

Тъй като учените вярват, такива структури могат да бъдат използвани за създаване на квантова памет и редица други езотерични устройства, но те признават, че много учени ще искат първо да удвоят своите заключения и само след това да мислят за възможни практически приложения.