भौतिक विज्ञानी समय क्रिस्टल के अस्तित्व की पुष्टि करते हैं, लेकिन ... आखिर वह क्या है?

2020-12-12 21:26.
हार्वर्ड टीम टाइम क्रिस्टल। चित्र: सूनवोन चोई

हार्वर्ड के शोधकर्ताओं के लिए मेरा पहला सवाल था: "समय क्रिस्टल क्या है?" स्नातक छात्र सूनवोन चोई, जूने चोई और पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता रेनैट लैंडिग हंसने लगे। "यह एक बहुत अच्छा सवाल है," सूनवेन ने कहा।

यह विज्ञान गल्प की तरह लगता है, लेकिन समय क्रिस्टल का नाम क्वांटम यांत्रिकी का एक गहरा उपक्रम है। कभी-कभी एक नाम सरलतम सन्निकटन होता है जिसमें कुछ अधिक जटिल वर्णन किया जा सकता है, जिज्ञासु दिमागों को आकर्षित कर सकता है।

वैज्ञानिकों के दो समूहों की रिपोर्ट है कि वे पहली बार क्रिस्टल के लिए निरीक्षण करने में कामयाब रहे हैं, परमाणुओं की विदेशी प्रणाली जिनके गुण व्यवस्थित हैं या "क्रिस्टलीकृत" हैं समय में ठोस के रूप में अंतरिक्ष में क्रिस्टलीकृत हो सकते हैं। दो परमाणु व्यवस्थाएं स्थायी गति मशीन, हथियार या समय-यात्रा उपकरण नहीं हैं, लेकिन उनका अजीब व्यवहार किसी भी ठोस, तरल या गैस की तुलना में विभिन्न गुणों वाली सामग्री के एक नए वर्ग पर प्रकाश डालता है।

"प्रयोगों सुंदर हैं और जिसमें गुणात्मक नए और अपने आप में दिलचस्प हैं इस मामले के राज्यों का एक नया वर्ग को खोलने," फ्रैंक विल्चेक, एमआईटी में एक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी और एक नोबेल पुरस्कार विजेता , समझाया Gizmodo । Wilczek ने 2012 में समय के क्रिस्टल के अस्तित्व का प्रस्ताव रखा , जब उन्होंने सोचा कि क्या कुछ विशेषताएं जो समय के साथ बदलती हैं, न कि अंतरिक्ष के बजाय, मामले के नए चरणों को जन्म दे सकती हैं। विलजेक का कहना है कि "नई खोजें निश्चित रूप से उनकी मूल दृष्टि के एक पहचाने जाने योग्य वंशज हैं और उन्होंने नाम को संरक्षित रखा है।"

भौतिक कानूनों को समरूपता के साथ लोड किया जाता है - ऐसे उदाहरण जिसमें एक क्रिया एक अलग वातावरण में एक ही प्रतिक्रिया पैदा करती है। यदि आप समान बल के साथ एक ठोस दीवार से टकराते हैं, तो यह उसी बात पर चोट करेगा कि आप जिस दीवार से टकराते हैं या दिन का वह कौन सा समय है - वे स्थानिक और अस्थायी रूप से अनुवादित समरूपता हैं। कुछ समरूपताएं टूट सकती हैं। क्रिस्टल, ठोस, जहां कणों को तीन आयामी नेटवर्क बनाने की व्यवस्था की जाती है, तथाकथित स्थानिक स्थानिक समरूपता को तोड़ते हैं, क्योंकि अणु अंतरिक्ष में एक विशिष्ट स्थान पसंद करते हैं। यदि आप एक ठोस दीवार के बजाय बाड़ से टकराते हैं, तो आप स्थानिक अनुवादिक समरूपता को तोड़ सकते हैं, क्योंकि बाड़ को मारना बोर्डों के बीच की जगह को मारने से अलग है।

विलकैक का विचार सरल था: क्या अणु समय की अनुवादकीय समरूपता को तोड़ सकते हैं? क्या कुछ ठोस समय में क्रिस्टलीकृत हो सकते हैं, विभिन्न राज्यों को अलग-अलग समय के अंतराल पर पसंद करते हैं? यह प्रश्न बन गया: क्या परमाणुओं के संग्रह के कुछ आवधिक व्यवहारों में एक पसंदीदा गति है? यह हर 17 साल बाद आने वाले सिसकियों की तरह है, जो हर साल वापस आ सकते हैं, लेकिन एक समय के अनुवाद समरूपता को तोड़ते हैं क्योंकि वे समान रूप से दिखने के बजाय वर्ष 17 में क्लस्टर होते हैं।

छवि: टी। ली एट अल।, भौतिकी। रेव। लेट। (2012)

टोक्यो विश्वविद्यालय से भौतिकविदों हारुकी वतनबे और मसाकी ओशिकावा ने 2014 में महसूस किया कि नहीं , शायद कोई समय के क्रिस्टल नहीं हैं, कम से कम उस तरह से नहीं जैसे विल्केक ने उन्हें परिभाषित किया। दो साल बाद, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा में प्रिंसटन और चेतन नायक जैसे शिवाजी सोंधी जैसे भौतिकविदों ने दिखाया कि यदि हम नियमों को थोड़ा बदल देते हैं, तो परमाणु समय-समय पर धक्का दे सकते हैं। बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी नॉर्मन याओ ने एक समय क्रिस्टल बनाने के औचित्य के रूप में यह निर्धारित करने के लिए एक तरह की योजना तैयार की। कुछ सप्ताह पहले यह खोज पूर्व-संचलन में चली गई थी, लेकिन अब खोजों को सहकर्मी की समीक्षा प्रक्रिया के माध्यम से बदल दिया गया है।

"समय क्रिस्टल के बारे में आश्चर्यजनक बात यह है कि यह स्थिर है," याओ ने गिजमोदो को बताया । समय क्रिस्टल एक निश्चित थरथानेवाला आवृत्ति पसंद करना चाहिए, आवधिक जोर की आवृत्ति से अलग है। कुछ दालों के साथ, पसंदीदा कंपन आवृत्ति नहीं बदलती है।

यह वही है जो प्रत्येक समूह नेचर जर्नल में आज रिपोर्ट कर रहा है । कणों में एक सहज क्वांटम यांत्रिक गुण होता है जिसे चुंबकत्व से संबंधित "स्पिन" कहा जाता है, जो इन क्रिस्टल के मामले में, दो अलग-अलग मूल्य हैं। सभी मान संरेखित करते हैं, और क्रिस्टल के पसंदीदा क्षण में स्थिति बदलते हैं। स्पिन को अच्छी तरह से समझना समय क्रिस्टल को समझने के लिए उतना महत्वपूर्ण नहीं है। एक बहुत ही बुनियादी स्तर पर, एक खेल में एक संकेत के रूप में प्रत्येक कण एक दर्शक के रूप में सोचते हैं। यदि हर कोई साइन को A की ओर रखता है, तो सामूहिक चिन्ह एक वाक्यांश कहते हैं, और यदि हर कोई संकेत B को पकड़ता है, तो वे एक अलग वाक्यांश कहते हैं। अन्यथा यह एक गड़बड़ है।

मैरीलैंड विश्वविद्यालय के एक समूह ने दस फंसे हुए ytterbium आयनों (ytterbium एक रासायनिक तत्व है) को पंक्तिबद्ध किया और भाग बदलने के लिए उन पर आवधिक लेजर दालों को निकाल दिया, लेकिन पूरी तरह से, आयनों की स्पिन नहीं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ा: कणों का स्पिन मान पूरी तरह से बदल गया। उन्होंने लेजर पल्स की आधी गति से शिफ्ट और संरेखित करना जारी रखा। अगर टीम ने पल्स को थोड़ा बदल दिया, तो दस आयनों ने एक ही चक्र बनाए रखा, हालांकि अंतर्ज्ञान कहता है कि समय के आवधिक आंदोलन को उखड़ जाना चाहिए। इसके बजाय, उन्होंने अपनी खुद की बीट को मारना पसंद किया।

हार्वर्ड समूह सेटअप थोड़ा अलग था । उन्होंने हीरे के कार्बन जाली को नाइट्रोजन परमाणुओं के रूप में अशुद्धियों से भरा; इतनी अशुद्धियाँ कि हीरा काला पड़ गया। उनके क्रिस्टल को एक स्पंदित बल की आवश्यकता होती है, इस मामले में एक माइक्रोवेव क्षेत्र, और वे बार-बार अशुद्धियों के स्पिन को भी देखते हैं, अपनी कम आवृत्ति और लंबी अवधि के साथ संरेखित करते हैं। इससे हीरे की चमक बढ़ गई, जैसा कि नीचे की छवि में है। उनकी प्रणाली इतनी जटिल थी कि सिद्धांत पूरी तरह से उनके व्यवहार की व्याख्या नहीं करता है, सूनवीन चोई ने कहा।

चित्र: सूनवोन चोई

“दोनों प्रणाली वास्तव में महान हैं। वे बहुत अलग हैं, ”याओ ने कहा। "मुझे लगता है कि वे बहुत पूरक हैं। मुझे नहीं लगता कि एक दूसरे से बेहतर है। वे भौतिकी के दो अलग-अलग शासनों को देखते हैं। कि हम इस तरह की घटना को बहुत अलग प्रणालियों में देख सकते हैं, वास्तव में अविश्वसनीय है। ”

क्रिस्टल अपने स्पिन को बदलने के लिए अपने स्वयं के टेम्पो को पसंद कर सकता है, लेकिन प्रभाव निश्चित रूप से हमेशा के लिए नहीं रहेगा। समय क्रिस्टल ऊर्जा की पुनरावृत्ति नाड़ी के बिना मौजूद नहीं हो सकते हैं जो परमाणुओं को स्वयं को समय पर व्यवस्थित करने के लिए राजी करते हैं। "यह एक स्थायी गति मशीन नहीं है," मैरीलैंड विश्वविद्यालय के जीहांग झांग ने गिज़मोडो को बताया । "हम इसे चलाते हैं!"

यदि आप अभी भी थोड़ा भ्रमित हैं, तो याओ के पास एक महान स्पष्टीकरण है: यदि आप रस्सी को छोड़ रहे हैं, तो आप हर बार एक रोटेशन की उम्मीद करते हैं कि रस्सी को पकड़ने वाले व्यक्ति का हाथ बदल जाता है। इन समय क्रिस्टल जानते हैं कि स्ट्रिंग एक पूर्ण चक्र बनाती है, या स्पिन चक्र को बदल देती है, हाथ के हर दो मोड़।

नायक ने इस बात पर सहमति व्यक्त की कि दोनों समूहों ने उन क्रिस्टल के लिए साक्ष्य प्रस्तुत किए जिन्हें उन्होंने और अन्य लोगों ने सिद्धांतबद्ध किया, लेकिन हमें अभी भी यह जानने की जरूरत है कि ये क्रिस्टल कितने स्थिर हैं। "उनके संयुक्त परिणाम उन प्रयोगों की आवश्यकता को इंगित करते हैं जो वास्तव में दिखाते हैं कि दोलन लंबे समय तक चरण में रहते हैं," उन्होंने एक प्रकृति समाचार और दृश्य लेख में लिखा , "और अपरिहार्य उतार-चढ़ाव से समाप्त नहीं होते हैं।"

अब जब आप जानते हैं कि एक समय क्रिस्टल क्या है, तो आप सोच रहे होंगे कि "उस बारे में क्या रोमांचक है?" ("दूसरे दिन एक खेल में मैंने एक हथियार के रूप में एक समय क्रिस्टल देखा," लैंडिग ने कहा)। जल्द ही दूर के भविष्य के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग में जल्द ही संभावित अनुप्रयोगों को उठाया गया, एक ही समय में कई क्वांटम बिट्स को नियंत्रित किया गया। लेकिन इसका महत्व अधिक मौलिक है। अंतरिक्ष में कणों के संगठित होने के तरीके को बदलने से आम तौर पर पदार्थ की स्थिति मौजूद होती है। समय के क्रिस्टल इन लेजर या माइक्रोवेव दालों को जोड़कर मामले के संभावित नए राज्यों की एक पूरी दुनिया खोलते हैं। स्टेट्स जो केवल तब मौजूद होते हैं जब कुछ ठोस करने के लिए किया जा रहा हो, जैसे कि कॉर्नस्टार्च का क्वांटम भौतिकी संस्करण पानी के साथ मिश्रित होता है जब आप इसे कुचलते हैं तो ठोस लगता है।

"यह दर्शाता है कि याओ ने कहा कि पदार्थ की अवस्थाओं की समृद्धि और भी व्यापक है।" "भौतिकी की पवित्र कब्रों में से एक यह समझ रहा है कि प्रकृति में किस प्रकार का पदार्थ मौजूद हो सकता है।" हमारे पास सुपरकंडक्टर्स और सुपरफ्लुइड्स जैसी बहुत सी विचित्र सामग्रियां हैं, लेकिन "गैर-संतुलन चरणों" जैसे समय क्रिस्टल "उन सभी चीजों के लिए एक अलग मार्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं जो हमने अतीत में अध्ययन किए हैं।"

[ प्रकृति , प्रकृति ]

Suggested posts

मीमास, डायोन और सैटर्न के वलय एक आदर्श फ़ोटो में संरेखित हैं

मीमास, डायोन और सैटर्न के वलय एक आदर्श फ़ोटो में संरेखित हैं

इन पंक्तियों के ऊपर की तस्वीर में आप जो देख रहे हैं वह कोई अमूर्त पेंटिंग नहीं है। यह शनि से लगभग दस लाख किलोमीटर की दूरी पर कैसिनी अंतरिक्ष जांच द्वारा ली गई एक वास्तविक तस्वीर है।

इस महान तर्क चुनौती में गलत दरवाजा चुनें और आप नरक में समाप्त हो जाएंगे

इस महान तर्क चुनौती में गलत दरवाजा चुनें और आप नरक में समाप्त हो जाएंगे

फोटो: स्केटरफोटो इस हफ्ते की पहेली एक अद्भुत पहेली खेल है जो अच्छी तरह से जाना जाता है, लेकिन आप में से उन लोगों के लिए बचाने योग्य है जिन्होंने इसके बारे में कभी नहीं सुना है। यदि आप नहीं जानते कि वह सावधान रहें।

Related posts

बिन लादेन ने अपनी हार्ड ड्राइव पर सीआईए ने सिर्फ हजारों दस्तावेजों, तस्वीरों और वीडियो को मिटा दिया है

बिन लादेन ने अपनी हार्ड ड्राइव पर सीआईए ने सिर्फ हजारों दस्तावेजों, तस्वीरों और वीडियो को मिटा दिया है

ओसामा बिन लादेन। चित्र: AFP वे षड्यंत्र के प्रेमियों के लिए गहन दिन हैं।

अल्पज्ञात ट्रिक जो आपको व्हाट्सएप वॉयस संदेशों को निजी तौर पर सुनने की अनुमति देती है

अल्पज्ञात ट्रिक जो आपको व्हाट्सएप वॉयस संदेशों को निजी तौर पर सुनने की अनुमति देती है

चित्र: Guteksk7 / Shutterstock WhatsApp के माध्यम से संदेश भेजने के लिए अपनी आवाज़ का उपयोग करना अक्सर स्क्रीन पर अपने अंगूठे से लिखने की तुलना में तेज़, अधिक प्रभावी और अधिक प्रत्यक्ष होता है। समस्या? लोगों को अपने कान में स्पीकर के साथ देखना अपेक्षाकृत आम है और वॉल्यूम उन्हें सुनने की कोशिश कर रहा है।

क्या होगा अगर थानोस की तड़क रैंडम नहीं थी? यह सिद्धांत आपको इन्फिनिटी वॉर को अलग तरह से देखेगा

क्या होगा अगर थानोस की तड़क रैंडम नहीं थी? यह सिद्धांत आपको इन्फिनिटी वॉर को अलग तरह से देखेगा

एवेंजर्स: एंडगेम के प्रीमियर तक सिर्फ तीन महीने हैं, और हम सभी सुरागों की तलाश में मार्वल ब्रह्मांड के हर मिनट का विश्लेषण कर रहे हैं जो हमें इस बारे में अधिक जानने की अनुमति देता है कि क्या होने जा रहा है। चिहडू नाम का एक रेडिएटर एक विशेष रूप से दिलचस्प सिद्धांत के साथ आया है।

एपिसोड VII में नया स्टार वार्स खलनायक वह नहीं है जो आप सोचते हैं

एपिसोड VII में नया स्टार वार्स खलनायक वह नहीं है जो आप सोचते हैं

जब द फोर्स अवेकेंस के पहले ट्रेलर के दौरान हमने देखा कि अजीब लाल क्रॉस-आकार के लाइटसैबर्स हैं, तो कई लोग नाराज थे। "यह क्या जेजे अब्राम है?" उन्होंने सोचा, लेकिन निर्देशक ने हमें नए स्टार वार्स खलनायक, किलो रेन के बारे में अधिक जानकारी दी, और उनका कृपाण बहुत मायने रखता है।

MORE COOL STUFF

'डांसिंग विद द स्टार्स': मेल सी 'गुट' ओवर शॉकिंग ग्रीस नाइट एलिमिनेशन

'डांसिंग विद द स्टार्स': मेल सी 'गुट' ओवर शॉकिंग ग्रीस नाइट एलिमिनेशन

"डांसिंग विद द स्टार्स" सेलिब्रिटी मेल सी अपने चौंकाने वाले "ग्रीस" नाइट एलिमिनेशन पर खुद को नीचे दो में खोजने के बाद "खाली" थी।

रान्डेल एम्मेट धोखा? 'वैंडरपंप रूल्स' के लाला ने कहा कि उन्हें 'रेंगने' के बारे में चिंता नहीं है

रान्डेल एम्मेट धोखा? 'वैंडरपंप रूल्स' के लाला ने कहा कि उन्हें 'रेंगने' के बारे में चिंता नहीं है

'वैंडरपंप रूल्स' के लाला केंट ने पहले कहा था कि वह रान्डेल एम्मेट को धोखा देते हुए नहीं देख सकतीं। उसने यह भी कहा कि वह उसका सबसे अच्छा दोस्त था।

90 दिन की मंगेतर ': मंगेतर जेफ्री पास्चेल के लिए वरिया मालिना ने धन उगाही - प्रशंसकों से 'अपना नाम साफ करने का अवसर' मांगा

90 दिन की मंगेतर ': मंगेतर जेफ्री पास्चेल के लिए वरिया मालिना ने धन उगाही - प्रशंसकों से 'अपना नाम साफ करने का अवसर' मांगा

पूर्व '90 डे मंगेतर' स्टार, वर्या मालिना ने पुष्टि की कि वह जेफ्री पासचेल के साथ हैं और उनके लिए रैलियां करती हैं, अपने अनुयायियों से वित्तीय मदद मांगती हैं।

कॉलिन पॉवेल अपनी पत्नी अल्मा पॉवेल से कैसे मिले?

कॉलिन पॉवेल अपनी पत्नी अल्मा पॉवेल से कैसे मिले?

कॉलिन पॉवेल और उनकी पत्नी अल्मा पॉवेल की शादी को लगभग छह दशक हो चुके थे। युगल की शादी वास्तव में समय की कसौटी पर खरी उतरी।

फेसबुक पर अपना नाम कैसे बदलें

फेसबुक पर अपना नाम कैसे बदलें

फेसबुक पर अपना नाम बदलना चाहते हैं? इसे कुछ सरल चरणों में करना आसान है।

७,००० कदम है नया १०,००० कदम

७,००० कदम है नया १०,००० कदम

यदि आप हमेशा उस मनमाने १०,०००-कदम दैनिक लक्ष्य से कम पड़ रहे हैं, तो हमारे पास अच्छी खबर है। अगर आप कम कदम भी मारेंगे तो आपकी सेहत को भी उतना ही फायदा हो सकता है।

आप न्यू जर्सी में अपनी खुद की गैस पंप क्यों नहीं कर सकते?

आप न्यू जर्सी में अपनी खुद की गैस पंप क्यों नहीं कर सकते?

गार्डन स्टेट अमेरिका का एकमात्र राज्य है जहां अपनी खुद की गैस पंप करना अवैध है। क्या दिया?

एक हिरण को मारने की आपकी संभावना पतन में वृद्धि

एक हिरण को मारने की आपकी संभावना पतन में वृद्धि

और वैसे, शाम को और पूर्णिमा के दौरान गाड़ी चलाने से आपको कोई फायदा नहीं हो रहा है।

मैगी गिलेनहाल लंदन में डकोटा जॉनसन, प्लस वैनेसा हडगेंस, क्रिश्चियन सिरियानो और अधिक में शामिल हुए

मैगी गिलेनहाल लंदन में डकोटा जॉनसन, प्लस वैनेसा हडगेंस, क्रिश्चियन सिरियानो और अधिक में शामिल हुए

लंदन में प्रीमियर के दौरान मैगी गिलेनहाल और डकोटा जॉनसन पोज़ देते हुए, वैनेसा हडगेंस ने एलए में जिम छोड़ दिया, क्रिश्चियन सिरिआनो एनवाईसी में 'प्रोजेक्ट रनवे' सीजन 19 और अधिक का जश्न मनाने के लिए हैं। हॉलीवुड से लेकर न्यूयॉर्क तक और बीच में कहीं भी, देखें कि आपके पसंदीदा सितारे क्या कर रहे हैं

बेशर्म 'एम्मा केनी का दावा सेट एमी रोसुम के बाहर निकलने के बाद' अधिक सकारात्मक स्थान 'बन गया

बेशर्म 'एम्मा केनी का दावा सेट एमी रोसुम के बाहर निकलने के बाद' अधिक सकारात्मक स्थान 'बन गया

बेशर्म फिटकिरी एम्मा केनी ने शोटाइम सीरीज़ में एमी रोसुम के साथ काम करने के अपने अनुभव के बारे में बताया।

महामारी में प्रतिरक्षित होने पर हैमिल्टन स्टार जेवियर मुनोज: 'मैं सचमुच आतंक में था'

महामारी में प्रतिरक्षित होने पर हैमिल्टन स्टार जेवियर मुनोज: 'मैं सचमुच आतंक में था'

एचआईवी पॉजिटिव और कैंसर से बचे जेवियर मुनोज ने लोगों को बताया, 'ले जाने का कोई मौका नहीं था।

घर में आग और अपार्टमेंट में बाढ़ के बाद 'बीइंग अलाइव' के लिए राचेल रे का कहना है कि वह आभारी हैं

घर में आग और अपार्टमेंट में बाढ़ के बाद 'बीइंग अलाइव' के लिए राचेल रे का कहना है कि वह आभारी हैं

राचेल रे ने एक्स्ट्रा पर कहा, 'इतने सारे लोगों ने मुझे लिखा और संपर्क किया और कहा कि हमने भी बहुत कुछ खो दिया है।

'चॉकलेट सॉस' डिजाइन Heuristic

'चॉकलेट सॉस' डिजाइन Heuristic

सुपरमार्केट की यात्रा आपको सॉफ्टवेयर सिस्टम डिजाइन करने और उन्हें बनाने के लिए टीमों को आकार देने के बारे में बहुत कुछ सिखा सकती है ... मुझे हाल ही में कुछ चॉकलेट सॉस की जरूरत थी। मेरी पत्नी और मैंने रविवार के दोपहर के भोजन में एक शानदार, घर का खाना पकाया था और मुझे मिठास की लालसा थी।

लहर सत्र # 7

लहर सत्र # 7

बाधा: एक लापता खिलाड़ी और एक हैंगओवर मुझे इस सप्ताह के अंत में व्रिथ को चलाने के लिए मिला, लेकिन मुझे पिछले सप्ताह की तुलना में भी बदतर लगा। रात से पहले जिम का स्टार वार्स गेम था, और वह दो बोतल शराब लेकर आया था।

महामारी अनकहा दर्द

महामारी अनकहा दर्द

SARS-CoV2 एक अदृश्य खतरा है जो हर एक देश की अर्थव्यवस्था को पंगु बना रहा है। आबादी COVID-19 के विकास के डर से जी रही है।

Language