Физики создали временной кристалл, который нарушает третий закон Ньютона
Ученые из Нью-Йоркского университета разработали новый вид временного кристалла, который нарушает третье фундаментальное правило механики, сформулированное Ньютоном. Это открытие может помочь в развитии квантовых вычислений и изучении биологических ритмов.
Временные кристаллы – это квантовая форма материи, частицы которой движутся в повторяющемся ритме не только в пространстве, но и во времени. Их существование предсказали и подтвердили около десяти лет назад.
Недавно в Нью-Йоркском университете создали новую версию временного кристалла. Ученые использовали звуковые волны, чтобы подвесить в воздухе крошечные пенопластовые шарики. Установка работает как акустический левитатор: звук удерживает частицы в воздухе, не давая им упасть.
Когда шарики взаимодействуют друг с другом, они рассеивают звуковые волны. При этом более крупные частицы рассеивают больше звука, чем мелкие. В результате большой шарик оказывает на маленький более сильное воздействие, чем маленький на большой, из-за чего возникает неравновесие.
Поскольку взаимодействия распространяются звуковыми волнами, они не ограничены третьим законом Ньютона. Это позволяет шарикам начать колебаться самостоятельно, создавая устойчивый повторяющийся ритм. Это и есть временной кристалл. При этом вся установка помещается в ладони, а феномен виден невооруженным глазом.
Исследователи отмечают, что подобные невзаимные взаимодействия встречаются и в биологии: например, в процессах пищеварения и в циркадных ритмах. Поэтому их работа может помочь лучше понять внутренние биологические часы.
Ранее физики вывели формулу, которая показывает, во сколько слоев можно сложить блин.