Ученые из Института физики сложных систем Общества Макса Планка представили теоретическую модель нового состояния материи, получившего название «дискретная жидкость времени. В таком состоянии упорядоченные колебания удерживаются только на коротких временных отрезках.
Новая концепция базируется на более ранних изысканиях в области так называемых кристаллов времени. Если в традиционном кристалле атомы выстраиваются в повторяющуюся пространственную структуру, то в кристалле времени циклично повторяется сама траектория движения частиц. К примеру, система способна вернуться в начальную точку после двух циклов внешнего влияния, даже если это воздействие происходит вдвое чаще.
В своей работе авторы проанализировали двумерную систему спинов (элементарных магнитных моментов), взаимодействующую с электромагнитным резонатором при температуре выше абсолютного нуля. Из-за тепловых колебаний влияние резонатора становилось зашумленным: оно сохраняло примерную периодичность, но не могло бесконечно поддерживать единый ритм.
Однако, несмотря на эту нестабильность, математические расчеты показали, что спины демонстрируют устойчивое удвоение периода колебаний. При этом система периодически и случайным образом переключалась между двумя сдвинутыми относительно друг друга вариантами колебаний. Исследователи охарактеризовали подобные переходы как временные солитоны, представляющие собой своеобразные дефекты временного порядка.
В результате было описано состояние, при котором упорядоченность фиксируется лишь на малых временных масштабах, но полностью исчезает при долгосрочном наблюдении. Это явление ученые сравнили с поведением жидкости: в ней соседние частицы еще могут выстраиваться в определенном порядке, но жесткой пространственной решетки, свойственной кристаллам, уже не существует. Именно эта физическая аналогия и легла в основу названия новой модели.
На текущем этапе «жидкость времени существует исключительно в виде теоретических выкладок и компьютерного моделирования. Специалисты отмечают, что предложенное состояние является метастабильным: оно способно удерживаться продолжительное время, но не вечно. Следующим этапом исследования должна стать экспериментальная проверка возможности воссоздания подобного режима в реальных физических условиях. При этом авторы работы подчеркивают, что речь идет об особой организации колебательных процессов, а не о буквальном перетекании материи сквозь время. Статья с описанием исследования опубликована на сервере препринтов arXiv и ожидает независимого научного рецензирования.
Ранее сообщалось, что новый редчайший минерал дороже золота открыли в России. В его состав входит иттрий ценный редкоземельный элемент.
Еще по теме:
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о новых обновлениях, информации, скидках и т. д.
