>> HLK 자연과학 >  >> 물리학

시간 결정 - 과학자들이 새로운 물질 상태를 만든 방법

시간 결정은 열역학의 법칙을 깨고 시간 반전 대칭을 나타내는 새로운 물질 상태입니다. 그들은 2012 년 MIT의 노벨상을 수상한 물리학자인 Frank Wilczek에 의해 2012 년에 처음으로 이론화되었으며 그 이후로 강렬한 연구의 대상이되었습니다. 2017 년 크리스토퍼 먼로 (Christopher Monroe)가 이끄는 메릴랜드 대학교 (University of Maryland)의 과학자 팀은 실험실 환경에서 최초의 시간을 만들었습니다.

시간 결정은 자기장에서 원자 구름을 빠르게 회전시켜 만들어집니다. 이것은 원자가 같은 방향으로 지속적으로 회전하는 물질의 상태를 만듭니다. 그러나 시스템의 전체 에너지는 변하지 않습니다. 이것은 열역학 제 2 차 법칙을 위반하는데, 이는 폐쇄 시스템의 엔트로피가 항상 시간이 지남에 따라 증가해야한다고 명시하고 있습니다.

시간 결정은 여전히 ​​초기 개발 단계에 있지만 물리학에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다. 양자 컴퓨터 및 초고전 시계와 같은 새로운 기술로 이어질 수 있습니다.

다음은 실험실 환경에서 시간 결정이 어떻게 생성되었는지에 대한 자세한 설명입니다.

1. 과학자들은 약 10,000 ytterbium 원자의 구름으로 시작했습니다.

2. 그런 다음 레이저를 사용하여 원자를 절대 0으로 냉각시켰다.

3. 그런 다음 그들은 원자에 자기장을 적용했습니다.

4. 그런 다음 두 번째 레이저를 사용하여 자기장에서 원자를 빠르게 회전시켰다.

5. 이것은 원자가 같은 방향으로 지속적으로 회전하는 물질의 상태를 만들었지 만 시스템의 전체 에너지는 변하지 않았다.

6. 그런 다음 과학자들은 다양한 기술을 사용하여 시간 결정의 특성을 측정했습니다.

과학자들은 시간 크리스탈이 시간 반전 대칭을 나타냈다는 것을 보여줄 수있었습니다. 이것은 시간 결정이 제 시간에 역전 될 수 있으며 여전히 같은 방식으로 행동 할 것임을 의미합니다. 이것은 열역학 제 2 차 법칙을 위반하는데, 이는 폐쇄 시스템의 엔트로피가 항상 시간이 지남에 따라 증가해야한다고 명시하고 있습니다.

실험실 환경에서 시간 결정의 생성은 물리학의 주요 획기적인 돌파구입니다. 물리학에 대한 우리의 이해를 혁신하고 양자 컴퓨터 및 초고전 시계와 같은 새로운 기술로 이어질 수 있습니다.

  1. 반대 모션은 무엇을 의미합니까?
  2. 나의 개인적인 영웅 :윌리엄 게라스의 앨런 라이트먼
  3. 연구원들은 오래된 자기 섬모를 가르 칠 수 있음을 보여줍니다.
  4. 영화“Back to the Future”가 과학적으로 정확합니까?
  5. 연을 비행하는 과학
  6. 압력 99500 PA 인 경우 면적 2.5m의 제곱이있는 물체에 어떤 힘이 가해 집니까?