Kristal Masa: Struktur Pelik - Pandangan Alternatif

Kristal Masa: Struktur Pelik - Pandangan Alternatif
Kristal Masa: Struktur Pelik - Pandangan Alternatif

Video: Kristal Masa: Struktur Pelik - Pandangan Alternatif

Video: Kristal Masa: Struktur Pelik - Pandangan Alternatif
Video: Kristal - Ku Membisu (Versi Akustik) 2024, Jun
Anonim

Ahli teori percaya bahawa jika kristal wujud dalam ruang tiga dimensi, maka kristal yang sama dapat wujud pada waktunya.

Simetri adalah salah satu konsep asas dalam fizik moden. Ini melampaui simetri spasial biasa dan, dalam istilah sederhana, terdiri dalam pemeliharaan tindakan sifat tertentu sistem di bawah transformasi tertentu.

Sebagai contoh, tidak kira bagaimana sistem ini berorientasi di ruang angkasa, undang-undang pemuliharaan momentum terus beroperasi untuknya - inilah bagaimana simetri ruang menampakkan dirinya. Dengan cara yang serupa, ketika mengubah (penyiaran) masa untuk sistem, undang-undang pemuliharaan tenaga menjelma. Secara umum, sesuai dengan teorema Noether, undang-undang pemuliharaan tertentu sesuai dengan setiap jenis simetri. Ini dapat dirumuskan dan sebaliknya, simetris: undang-undang pemuliharaan adalah akibat dari simetri asas.

Walau bagaimanapun, sejumlah kes diketahui dan bahawa Alam Semesta tidak menunjukkan simetri, yang, sepertinya, berpunca dari beberapa undang-undang dan prinsip fizikal. Fenomena ini dikenali sebagai pemecahan simetri spontan: keadaan akhir asimetri muncul dalam sistem yang dijelaskan oleh undang-undang simetri dan memenuhi syarat awal simetri.

Contoh simetri yang paling mencolok adalah kristal biasa dengan susunan zarahnya yang sangat teratur. Lebih-lebih lagi, proses penghabluran larutan itu sendiri boleh disebut sebagai contoh pecah simetri spontan. Dalam larutan, zarah disusun secara kacau, dan seluruh sistem berada pada tahap tenaga minimum. Interaksi antara zarah adalah simetri berkenaan dengan putaran dan gunting. Walau bagaimanapun, setelah cecair mengkristal, keadaan timbul di mana kedua-dua simetri ini rosak: interaksi antara zarah dalam kristal tidak simetri.

Kristal dan simetri spatialnya dipelajari dengan baik - tetapi baru-baru ini bekerja di penyelidik Amerika Syarikat, Al Shapere dan pemenang Nobel, Frank Wilczek merenungkan apakah pembentukan struktur yang diperintahkan secara berkala seperti itu bukan di ruang angkasa, tetapi pada waktunya, struktur, semasa pembentukan yang berlaku pecahan simetri spontan yang sama. Para saintis mendapat jawapan positif untuk soalan ini - dan sama sekali tidak mengejutkan apabila mereka menyebut struktur tersebut sebagai "kristal masa."

Dengan bantuan pengiraan matematik yang rumit, penulis menunjukkan kemungkinan adanya sistem pada tahap tenaga minimum, yang, disebabkan oleh pembentukan struktur berkala tertentu yang tidak ada di ruang angkasa, tetapi pada waktunya, akan sampai ke keadaan akhir yang tidak simetri - yang sangat "kristal masa". Pada tahap yang lebih dekat dengan kita, ini dapat mewujudkan dirinya dalam bentuk perubahan berkala pada sifat termodinamik tertentu dari sistem.

Disyorkan: