这是Sheldon的第31篇漫画,所有图片大约1.9MB。
都别买钻石了,
我们发现了更永恒的东西!
“钻石恒久远,
一颗永流传”,
这是商家为了让你掏光钱包,
而打出的营销广告。
旷世巨钻,
不过是碳。
当温度达到850摄氏度时,
它就会化成一缕青烟。
为了寻找真正的永恒,
加州大学伯克利分校的姚颖团队,
基于相互耦合的一维自旋链系统,
第一次通过实验造出了“时间晶体”,
在时间这个维度上
它才是物质的一种永恒状态。
(美编:楼上的没画粗来今晚就不要回家~)
菠萝科学奖组委会,
只有一位理论物理博士
真正理解这个概念。
(这个博士就是俺们公众号的男猪脚)
但是他无法清楚地表述给我们,
所以我们也说不清。
但鉴于它很酷,
菠萝科学奖组委会决定授予他们,
2017•菠萝科学奖物理学奖。
要想理解时间晶体,
咱们得先讲讲什么叫空间晶体。
比方说,
我们每天喝的水,
呼出的水蒸气,
在常温下是液态或气态的。
水分子的排列方式都很凌乱,
这些都不是晶体。
但是如果把水往冰箱里一放,
水分子的运动就会越来越慢,
渐渐地自动排列整齐,
形成周期性的有序结构。
所以,
冰就是一种晶体。
2012年,
理论物理学家维尔切克,
在给学生上课时忽然想到,
如果一个物质不是在空间上,
自发地排列成有序结构,
而是随着时间流逝,
自发地周期性变化,
那岂不是可以称为
时 间 晶 体!
实际上,
要想造出时间晶体,
就得让物质始终不能达到,
热平衡的状态。
要想不达到热平衡,
就得从外界输入驱动力,
让物质变得混乱,
远离热平衡态,
但又不能让物质吸收驱动力的能量。
姚颖和他的合作者,
用一串镱离子,
首次实现了这种状态。
严格地说,
这种状态跟维尔切克
设想的情况不太一样,
所以叫做“离散的”时间晶体。
乍一看,
这一种时间晶体,
有种虚假宣传的嫌疑。
因为它的运动周期2T,
是由周期为T的激光造成的,
不像是自发形成的。
然而奇怪的是,
如果向激光之中加入一些噪声,
干扰原子自旋的翻转方向,
这种2T的周期仍然能稳定存在。
如果是普通的物质,
肯定跟着噪声一起乱套了,
不可能保持原来的周期。
这就说明,
时间晶体形成的周期中,
确实有自发的因素。
在物理学中,
时间是一个特殊的概念。
它总是向前流逝,
从不停下,
也从不倒流。
美编:菠萝科学奖是一个好玩的又正经的奖项。它以“向好奇心致敬”为口号,奖励那些有想象力、有趣的科学研究成果,唤起人们对科学的好奇心和热情,被称为中国版的“搞笑诺贝尔奖”。过往的获奖研究有:数钱可以减轻疼痛;一根棒棒糖可以舔多少次;游泳池里有多少尿液等等,有兴趣的可以去扫下面的二维码去看看。
当然,我肯定不会告诉你颁奖晚会上还有钢管舞秀。还是全网直播哦。
制作:Sheldon科学漫画工作室
本文使用的所有文字和图片未经允许不得转载,违者必究!违者必究!违者必究!违者必究!(重要的事情说四遍)
来源:本文转载自《Sheldon》微信公众号
编辑:huashan
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