Учени създадоха „плаващ“ времеви кристал, който нарушава третия закон на Нютон

Физици от Нюйоркския университет създадоха нов тип „времеви кристал“, в който частиците, левитиращи върху „въздушна възглавница“ от звукови вълни си взаимодействат, нарушавайки третия закон на Нютон.

Времевите кристали са необичайни форми на материята, чиито частици се движат в устойчиви, повтарящи се цикли. В новата си работа учените са използвали акустичен левитатор, за да задържат във въздуха малки топчета от пенополистирол. Взаимодействайки чрез разсеяни звукови вълни, частиците оказват несиметрично влияние една върху друга: по-голямата оказва по-голямо въздействие върху по-малката, отколкото по-малката върху по-голямата.

„Нашата система е забележителна с невероятната си простота.“

казва професорът по физика Дейвид Гриър, старши автор на статията

Това създава неравновесни, невзаимни сили, които не се подчиняват на класическия принцип „действие се равнява на противодействие“. В резултат на това частиците започват спонтанно да вибрират във въздуха, създавайки устойчив ритъм – класически кристал на времето.

Системата е видима с невъоръжено око и се помещава в компактно устройство с височина около 30 сантиметра. Изследването не само открива нови възможности за технологиите (например квантовите изчисления), но и може да помогне в изучаването на биологични ритми, като циркадните, където също се срещат невзаимни взаимодействия.

Това е впечатляващ пример за това как на пръв поглед абстрактни физически концепции се материализират в прости и нагледни експерименти. Нарушаването на третия закон на Нютон в макроскопична система е сериозно предизвикателство за класическата интуиция и отваря врати към фундаментално нови устройства, работещи на базата на други физически принципи.