"Časové kryštály" boli v mysliach fyzikov celé tie roky: neočakávaný objav. Komentár Kelthuza

Chris Monro pracoval s iónovou pascou podobného dizajnu (zdroj: Hartmut Häffner)

V roku 2012 prišiel nositeľ Nobelovej ceny za fyziku Frank Wilczek s nezvyčajným nápadom. Navrhol (a pokúsil sa dokázať) možnosť existencie „časových kryštálov“. Takéto štruktúry podľa fyzika dostávajú energiu na svoj pohyb z chyby v symetrii času. Trhlina je podľa Vilčeka nejakou špeciálnou formou perpetu mobile.

Samotné kryštály sú veľmi nezvyčajné štruktúry. Napríklad kryštály (tie z nich, ktorých kryštálová mriežka nemá najvyššiu - kubickú - symetriu) sa vyznačujú vlastnosťou anizotropie. Anizotropia kryštálov je heterogenita ich fyzikálnych vlastností (elastické, mechanické, tepelné, elektrické, magnetické, optické a iné) v rôznych smeroch.

Moderní fyzici sa zaujímajú nielen o anizotropiu kryštálov, ale aj o ich symetriu. Čo sa týka symetrie, tá sa prejavuje nielen v ich štruktúre a vlastnostiach v reálnom trojrozmernom priestore, ale aj v popise energetického spektra kryštálových elektrónov, analýze röntgenovej difrakcie, neutrónovej difrakcie a elektrónovej difrakcie v kryštáloch pomocou recipročný priestor atď. Čo sa týka "kryštálov času", vedci tu predpokladali, že kryštály sú symetrické v čase.

Vilcek o tomto možnom jave hovoril už v roku 2010: „Neustále som premýšľal o klasifikácii kryštálov a potom ma napadlo, že z tohto pohľadu je možné znázorniť časopriestor. To znamená, že ak uvažujeme o kryštáloch vo vesmíre, bolo by logické uvažovať o kryštalických štruktúrach v čase.“ V kryštáloch atómy zaujímajú stabilnú polohu v mriežke. A keďže stabilné objekty zostávajú v priebehu času nezmenené, existuje možnosť, že atómy môžu časom vytvoriť neustále sa opakujúcu mriežku. Po určitom intervale sa vrátia do svojej pôvodnej polohy, čím narušia časovú symetriu. Ak kryštál nespotrebováva ani nevyrába energiu, potom sú takéto dočasné kryštály stabilné a sú v „základnom stave“. Zároveň dochádza k cyklickým zmenám v štruktúre kryštálu, ktoré možno z hľadiska fyziky považovať za perpetum mobile.

Mnohí fyzici mali pochybnosti o platnosti hypotézy o možnosti existencie dočasných kryštálov. Ale tí vedci, ktorí to prijali, začali hľadať spôsoby, ako overiť platnosť Wilczekovho predpokladu. A našiel.

Chris Monroe z Marylandskej univerzity v College Park ako prvý vytvoril vo svojom laboratóriu časový kryštál. Jeho myšlienkou bolo vytvoriť kvantový systém vo forme skupiny iónov usporiadaných do kruhu. Keď prstenec vychladne, ako tvrdil Monroe (a ďalší vedci pred ním), energetický stav celého systému klesne na minimálnu úroveň. Inými slovami, za takýchto podmienok systém vstúpi do fázy „základného stavu“. Ak je časová symetria narušená, potom sa krúžok musí časom meniť. Inými slovami, otáčať. Samozrejme, nie je možné extrahovať energiu tohto pohybu, pretože je to v rozpore so zákonom zachovania energie.

Toto všetko je teória. V praxi je táto myšlienka ťažšie realizovateľná. Zámer vytvoriť prstenec iónov a otestovať platnosť hypotézy o dočasných kryštáloch oznámili už pred niekoľkými rokmi vedci z Berkeley. Do malej komory plánovali vstreknúť stovky vápenatých iónov. Táto komora musí byť obklopená elektródami a musí byť zapnutý prúd. Výsledné elektrické pole umožňuje, aby sa ióny dostali do komory s hrúbkou približne 100 mikrónov. Potom je potrebné častice „nakalibrovať“, aby sa pole vyrovnalo. Ióny, ktoré sa navzájom odpudzujú, by vytvorili kryštalický kruh, ktorý by sa rovnomerne distribuoval pozdĺž vonkajšieho okraja komory.

Predpokladá sa, že ióny v takejto pasci budú v excitovanom stave, no pomocou laseru sa bude ich kinetická energia postupne znižovať. Podľa plánu sa musí teplota systému dostať na 1 miliardtinu stupňa nad nulou. Keď sa systém dostane do základného stavu, vedci plánovali zapnúť statické magnetické pole. Toto pole, ak je hypotéza časového kryštálu správna, malo spôsobiť rotáciu iónov. Potom, čo sa ióny vrátia do svojho východiskového bodu v určitom časovom období, vedci zaznamenajú porušenie časovej symetrie.

Monroe nasledoval podobnú cestu, len na vytvorenie kruhu nepoužil ióny draslíka, ale ióny ytterbia. Ťažkosti pri realizácii myšlienky spočívajú v tom, že nie je možné predpovedať existenciu častice v určitom čase na určitom mieste. Pravda, vďaka Andersonovej lokalizácii existuje z tohto pravidla výnimka, ktorú možno použiť. Andersonova lokalizácia - jav, ktorý vzniká pri šírení vĺn v prostredí s priestorovými nehomogenitami a spočíva v tom, že v dôsledku viacnásobného rozptylu na nehomogenitách a interferencií rozptýlených vĺn sa šírenie postupujúcich vĺn stáva nemožným; oscilácie nadobúdajú charakter stojatej vlny, sústredenej (lokalizovanej) v obmedzenej oblasti priestoru.

Relatívne nedávno fyzici študovali skupiny kvantových častíc, ktoré medzi sebou interagujú takým spôsobom, že ich táto interakcia núti k lokalizácii. Monroe dokázal použiť výsledky tejto štúdie na to, aby prinútil ióny ytterbia zaujať určité pozície v určitých časoch. V dôsledku toho vznikol časový kryštál a Monroeov tím tak dokázal možnosť narušenia časovej symetrie. Pri štúdiu vlastností dočasného kryštálu sa ukázalo, že výrazná zmena excitačnej frekvencie iónov spôsobuje, že sa kryštál „roztopí“. Vytvorenie dočasného kryštálu podľa vedcov otvára veľké možnosti pre kvantové výpočty. Napríklad na základe dočasných kryštálov je možné vytvoriť spoľahlivú kvantovú pamäť.

Je pravda, že práca Monroe a kolegov stále vyžaduje overenie. Ďalšie tímy fyzikov plánujú otestovať povahu účinku časových kryštálov opakovaním experimentu. Ak sa to podarí, potom sa hypotéza Franka Vilceka stane teóriou a kvantová fyzika dostane podnet na ďalší rozvoj.

Fyzici z Harvardskej univerzity vytvorili novú formu hmoty – takzvaný „časový kryštál“, ktorý by mohol vysvetliť záhadné správanie kvantových systémov.
Kryštály, vrátane solí, cukrov alebo diamantov, sú v podstate len periodickým usporiadaním atómov v trojrozmernej mriežke. Na druhej strane sa verí, že časové kryštály pridávajú k tejto definícii štvrtý rozmer. Predpokladá sa, že za určitých podmienok sa niektoré materiály môžu prejaviť svojou štruktúrou a časom.

Vedený profesormi fyziky Michailom Lukinom a Eugenom Demlerom, tím vedcov postavil kvantový systém s použitím malého diamantu s miliónmi nečistôt v atómovom meradle, známy ako „dusíkom substituované voľné miesto“ (NV centrum). Použili mikrovlnné impulzy, aby vyviedli systém z rovnováhy, čo spôsobilo, že sa centrum otáčalo a prevracalo ich v pravidelných intervaloch.

„V súčasnosti prebieha práca na pochopení fyziky nerovnovážnych kvantových systémov. Toto je oblasť záujmu mnohých kvantových technológií, keďže ide v podstate o kvantový systém, ktorý je ďaleko od rovnováhy. V skutočnosti je tu čo objavovať a stále sme len na úplnom začiatku,“ povedal Michail Lukin.
Že by takéto systémy mohli byť vytvorené, sa spočiatku zdalo nepravdepodobné. V skutočnosti niektorí výskumníci zašli v tejto otázke veľmi ďaleko. Dokázali, že je nemožné vytvoriť časový kryštál v kvantovom systéme v rovnováhe. Fyzici vysvetľujú, že väčšina objektov okolo nás je v rovnováhe. Ak si dáte niečo teplé a studené a skombinujete to, teplota sa vyrovná. Ale nie všetky systémy fungujú týmto spôsobom. Jedným z najbežnejších príkladov nevyváženého materiálu je diamant. Ide o kryštalickú formu uhlíka, ktorá vzniká pri vysokej teplote a tlaku. Diamant je nezvyčajný v tom, že je metastabilný, to znamená, že keď nadobudne svoj tvar, zostáva nezmenený aj po odstránení faktorov tepla a tlaku.

Len nedávno si vedci začali uvedomovať, že nerovnovážne systémy môžu vykazovať charakteristiky časového kryštálu. Jednou z týchto charakteristík je, že odozva kryštálu zostáva stabilná v priebehu času vo vzťahu k rôznym stimulom. Efekt časového kryštálu má veľa spoločného s myšlienkou, že systém je pod napätím, ale neabsorbuje energiu.

Na vytvorenie takéhoto systému začali Lukin a jeho kolegovia s malým diamantom, ktorý má v sebe zabudovaných mnoho NV centier. Pomocou mikrovlnných impulzov vedci pravidelne menili svoju rotačnú orientáciu, aby zistili, či materiál bude naďalej reagovať ako časový kryštál.

Takéto systémy by mohli byť rozhodujúce pri vývoji užitočných kvantových počítačov a kvantových senzorov. Ukazujú skutočnosť, že dve kritické zložky dlhej kvantovej pamäte a vysoká hustota kvantových bitov sa navzájom nevylučujú. Fyzici tvrdia, že výskum umožní novú generáciu kvantových senzorov a možno bude mať aplikácie pre veci ako atómové hodiny.

Tím fyzikov z Yale University dokázal, že aj dieťa dokáže syntetizovať záhadné „časové kryštály“, ktoré objavil nositeľ Nobelovej ceny!

V roku 2012 navrhol fyzik Frank Wilczek, nositeľ Nobelovej ceny, existenciu nového typu kryštálu. Hoci väčšina kryštálov má štruktúru, ktorá sa opakuje v dvoch alebo troch rozmeroch, Wilczek zaviedol koncept kryštálu, ktorého štruktúra sa opakuje štyrikrát: tri z nich zodpovedajú rozmerom priestoru a štvrtý rozmeru času. Túto hypotetickú štruktúru nazval „časový kryštál“ a až minulý rok vedci prišli na to, ako ich syntetizovať v laboratóriu.

Časové kryštály

Nedávno publikované štúdie ukázali, že notoricky známe časové kryštály existujú nielen ako produkt laboratórnych aktivít vedcov. Ukázalo sa, že takéto štruktúry môžu vzniknúť aj v prírodnom prostredí, pričom samotný proces je oveľa jednoduchší, ako si odborníci predstavovali. To je pre ľudstvo veľký úspech: Wilczekove kryštály sa dajú použiť na praktické účely, napríklad na vytvorenie ultra presných atómových hodín, gyroskopov novej generácie a iných zariadení.

Časové kryštály vykazujú veľmi zvláštnu aktivitu pod vplyvom elektromagnetických vĺn. V takomto kryštáli sa všetky molekuly otáčajú určitým smerom a s každým novým EM impulzom sa mení. Ale aj keď sú impulzy náhodné, smer otáčania sa stále mení v pravidelných intervaloch, takže časové kryštály môžu byť použité ako miera časových intervalov, teda ako univerzálne hodiny.

"Zvládne to aj dieťa"

Minulý rok vedci prišli na to, ako vytvoriť tieto kryštály v laboratóriu pomocou pomerne zložitej techniky, ktorá zahŕňa nasmerovanie laserov na zbierku atómov ytterbia. Nová práca fyzikov z Yale University však dokázala, že syntetizovať časové kryštály je také jednoduché, že by to dokázalo doslova aj dieťa. Zistili, že vo vnútri obyčajných kryštálov fosforečnanu amónneho, ktoré sa často používajú v súpravách „mladého chemika“ a iných vzdelávacích hračkách, sa vytvorili dočasné kryštály, vďaka ktorým si môžete doma vypestovať krásny kryštál. Teoreticky sa v každej takejto štruktúre môžu skrývať kryštály Wilczeka.

Sean Barrett, autor štúdie, poznamenáva, že je to len výhodou pre fyzikov, keďže čím je proces lacnejší a jednoduchší, tým je jeho štúdium jednoduchšie. Teraz musia podrobne pochopiť mechanizmus syntézy časových kryštálov a presne určiť, ako ich možno využiť v prospech technologického pokroku.

Tie sú získané z odčarujúceho epického vybavenia s iLvl 650 a viac.
V súčasnosti nie je známe, či sa dajú získať aj spojením 5 azuritových črepov, je to však dosť pravdepodobné.

Komentár od Eido

jeden z tri hlavné typy očarujúcich činidiel zavedené v Warlords of Draenor:
Získané predovšetkým prostredníctvom kúzla Enchanting: Disenchant .
  1. Časový kryštál - STE NA TEJTO STRÁNKE
  • Zdá sa, že Time Crystal je WOD verzia iných "kryštálov" v minulých rozšíreniach a je najťažšie získať z troch materiálov.
    Najčastejšie sa prijíma, keď je rozčarovaný epický kvalita, ilvl 640 a vyššie výstroj a zbrane od WOD (snáď okrem predmetov z náhodného upgradu1 ).
    POZNÁMKA: Aj s , nezačarovanými nemôže odčarovať predmety epickej kvality. Dostanete červený chybový text „Cannot Disenchant“.
    Zdá sa, že dokážete odčarovať predmety epickej kvality, aj keď ste nie zaklínač.
  • Nezaklínači a Zaklínači podobne môžu „vyrobiť“ túto položku prostredníctvom pracovných príkazov s očarujúcim pavilónom Lv 1 .
    1. Pracovné príkazy prinášajú množstvo rozbitých kryštálov času, ktoré je možné neskôr spojiť a vytvoriť plnohodnotný kryštál času.
      Mať a nasledovník(Vyžaduje očarujúci pavilón, úroveň 2) v tejto budove môže viesť k vyšším výnosom objednávky prác.
      Percentuálna šanca získať viac sa zvyšuje s úrovňou sledovateľov. ()
  • okrem toho Zaklínači môcť vytvoriť tieto kryštály dvoma spôsobmi:
    1. Očarujúce lvl 600: pomocou Žiarivého črepu s receptom Fractured Temporal Crystal (návod Wowhead je na to trochu zvláštny) na vytvorenie Shattered Temporal Crystal (udelená čiastka sa zvyšuje o Enchanting lvl), ktorý možno neskôr skombinovať a vytvoriť tak celý Temporal Crystal . existuje žiadne ochladenie pre túto možnosť.
    2. Očarujúce lvl 700: (nahrádza predchádzajúcu možnosť) pomocou Žiarivého črepu s receptom Time Crystal na vytvorenie plnohodnotného Time Crystal RAZ ZA DEŇ.
  • Predchádzajúca položka ťažená z údajov , už nie je pre hráčov dostupná.
  • Podľa loot tabuľky to vyzerá Zriedkavé a Menej časté kvalitné predmety z WoD môžu odteraz priniesť aj časový kryštál
  • 1 Poďakovanie Exeile za tieto informácie.
  • Upraviť 21.1.2015: Upravené informácie tak, aby odrážali tabuľku lootov, zdá sa, že predmety vzácnej kvality už nedávajú časový kryštál a požadované ilvl sa zvýšilo.
  • Upraviť 5. 7. 2015: Zdá sa, že MÔŽETE odčarovať predmety epickej kvality, aj keď áno nie zaklínač.

Komentár od jiajia

Zaujíma vás, aké ilvl vybavenie mám namiesto kryštálu Sha, zdá sa, že predmet odčarovania 608 vám dá toto a ten, kto má menej ako 590 rokov, vám dá Sha. 598 dáva tiež kryštály sha.

Komentár od Hypersonguy

Tie sa generujú odčarovaním epických predmetov s hodnotou 600 ilvl alebo vyššou. Najjednoduchší spôsob, ako zistiť, či získate dočasný kryštál alebo kryštál sha, je, či je na položke nápis Odčarovať (575) alebo jednoducho odčarovať. Čokoľvek s (575) poskytne kryštál sha.

Komentár od Kelthuza

rýchla otázka..

ako získate recept na 3 dávky? a je to tak aj pri iných profesiách?

Komentár od pán Crow

Má niekto nejaké návrhy na najlepší spôsob, ako ich premeniť na predajnú položku?

Naozaj ma nezaujíma podkopávanie škriatkov na AH, ale tiež chcem nájsť spôsob, ako ich použiť, čo sa premietne priamo do zlata.

V roku 2012 navrhol fyzik Frank Wilczek, nositeľ Nobelovej ceny, existenciu nového typu kryštálu. Hoci väčšina kryštálov má štruktúru, ktorá sa opakuje v dvoch alebo troch rozmeroch, Wilczek zaviedol koncept kryštálu, ktorého štruktúra sa opakuje štyrikrát: tri z nich zodpovedajú rozmerom priestoru a štvrtý rozmeru času. Túto hypotetickú štruktúru nazval „časový kryštál“ a až minulý rok vedci prišli na to, ako ich syntetizovať v laboratóriu.

Časové kryštály

Nedávno publikované štúdie ukázali, že notoricky známe časové kryštály existujú nielen ako produkt laboratórnych aktivít vedcov. Ukázalo sa, že takéto štruktúry môžu vzniknúť aj v prírodnom prostredí, pričom samotný proces je oveľa jednoduchší, ako si odborníci predstavovali. To je pre ľudstvo veľký úspech: Wilczekove kryštály sa dajú použiť na praktické účely, napríklad na vytvorenie ultra presných atómových hodín, gyroskopov novej generácie a iných zariadení.

Časové kryštály vykazujú veľmi zvláštnu aktivitu pod vplyvom elektromagnetických vĺn. V takomto kryštáli sa všetky molekuly otáčajú určitým smerom a s každým novým EM impulzom sa mení. Ale aj keď sú impulzy náhodné, smer otáčania sa stále mení v pravidelných intervaloch, takže časové kryštály môžu byť použité ako miera časových intervalov, teda ako univerzálne hodiny.

"Zvládne to aj dieťa"

Minulý rok vedci prišli na to, ako vytvoriť tieto kryštály v laboratóriu pomocou pomerne komplikovanej techniky, ktorá zahŕňa nasmerovanie laserov na sadu atómov ytterbia. Nová práca fyzikov z Yale University však dokázala, že syntetizovať časové kryštály je také jednoduché, že by to dokázalo doslova aj dieťa. Zistili, že vo vnútri obyčajných kryštálov fosforečnanu amónneho, ktoré sa často používajú v súpravách „mladého chemika“ a iných vzdelávacích hračkách, sa vytvorili dočasné kryštály, vďaka ktorým si môžete doma vypestovať krásny kryštál. Teoreticky sa v každej takejto štruktúre môžu skrývať kryštály Wilczeka. Sean Barrett, autor štúdie, poznamenáva, že je to len výhodou pre fyzikov, keďže čím je proces lacnejší a jednoduchší, tým je jeho štúdium jednoduchšie. Teraz musia podrobne pochopiť mechanizmus syntézy časových kryštálov a presne určiť, ako ich možno využiť v prospech technologického pokroku.