بلورة الزمكان

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

بلورة الزمكان هي هيكل افتراضي ذو حركة دورية، حتى في حالات الطاقة المنخفضة، وهذهِ القدرة تنتهك التناظر الأساسي في الفيزياء والذي يسمى تناظر الوقت الانتقالي، ولكن أثبت الفيزيائيين أمكانية وجود هذه البلورات.

في عام 2012، إقترح فرانك ويلكزك وفريق من علماء الفيزياء النظرية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا[أ] إنهُ قد يكون مِن الممكن إضافة بعد رابع (الزمن) إلى البلورة، وبالتاي جعلها قادرةً على التحرك بشكلٍ دوري والعودة إلى حالتها الأصلية مراراً وتكراراً، أي تحقق الحركة الأبدية[2] وهي في الحالة الطاقية المنخفضة كما ترتبط هذه البلورات مع مفهوم تأثير كازيمير.[ب]

في عام 2016 ساهم نورمان ياو وزملاؤه من جامعة كاليفورنيا، بيركلي بدفع التوجه العام نحو قبول أنشاء هذه البلورات بالمختبر،[ج] ليستثمر هذا فريقين بارزين هما مجموعة كريستوفر مونرو من جامعة ماريلاند [5] ومجموعة ميخائيل لوكين [الإنجليزية] من جامعة هارفارد،[د] حيث أثبتت تجارب الفريقين إمكانية أيجاد هذه البلورات على أرض الواقع ونشرت تجاربهم في الدوريات العلمية.[7]

لمحة تاريخية[عدل]

تم طرح فكرة بلورة الزمكان لأول مرة عام 2012 من قبل فرانك ويلكزك، أستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والحائز على جائزة نوبل. [8] وفي عام 2013، اقترح شيانغ تشانغ، مهندس النانو في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، وفريقه إنشاء بلورة زمنية على شكل حلقة متغيرة باستمرار من الأيونات المشحونة. [9] رداً على ويلكزك وزانغ، قام باتريك برونو، المنظر في المرفق الأوروبي للإشعاع السنكروتروني في غرونوبل، فرنسا، بنشر عدة مقالات في عام 2013 يدعي فيها أن بلورات الزمكان كانت مستحيلة. أيضا في وقت لاحق أظهر ماساكي أوشيكاوا من جامعة طوكيو أن بلورات الزمكان ستكون مستحيلة في حالتها الطاقية الأرضية؛ علاوة على ذلك، أشار إلى أن أي مادة لا يمكن أن توجد في حالة عدم توازن وهي في حالتها الأرضية. [10][11] طور العمل اللاحق تعريفات أكثر دقة لكسر تناظر الترجمة الزمنية، مما أدى في النهاية إلى إثبات "النظرية المحجوبة [الإنجليزية]" أن بلورات الوقت الكمومية المتوازنة غير ممكنة. [12][13]

ملاحظات[عدل]

المصادر[عدل]

  1. أ ب Powell 2013.
  2. ^ Cowen 2012; Powell 2013.
  3. أ ب Sacha 2015، صفحة 1.
  4. ^ Richerme 2017.
  5. ^ Zhang، J.؛ Hess، P. W.؛ Kyprianidis، A.؛ Becker، P.؛ Lee، A.؛ Smith، J.؛ Pagano، G.؛ Potirniche، I.-D.؛ Potter، A. C.؛ Vishwanath، A.؛ Yao، N. Y.؛ Monroe، C. (2017). "Observation of a discrete time crystal" (PDF). Nature. 543 (7644): 217–220. arXiv:1609.08684. Bibcode:2017Natur.543..217Z. doi:10.1038/nature21413. PMID 28277505. S2CID 4450646. مؤرشف من الأصل (PDF) في 21 يونيو 2022.
  6. ^ Richerme 2017; Wood 2017; Ouellette 2017.
  7. ^ Ouellette 2017.
  8. ^ انظر Wilczek (2012) و Shapere & Wilczek (2012).
  9. ^ انظر Li et al. (2012a, 2012b), Wolchover 2013.
  10. ^ انظر Bruno (2013a) و Bruno (2013b).
  11. ^ Thomas (2013).
  12. ^ See Nozières (2013), Yao et al. (2017), p. 1 and Volovik (2013).
  13. ^ أنظر Watanabe & Oshikawa (2015).