Tinh thể thời gian: Dạng vật chất hoàn toàn mới chuyển động vĩnh cửu không cần năng lượng
(Ảnh: Internet)
Harvard, đã độc lập tạo ra được tinh thể thời gian trong phòng thí nghiệm dựa trên bản kế hoạch này, qua đó xác nhận sự tồn tại của một dạng vật chất hoàn toàn mới.
(Ảnh: Internet)
Phát hiện này nghe có vẻ trừu tượng, nhưng nó báo hiệu một kỷ nguyên mới trong vật lý. Trong nhiều thập kỷ chúng ta đã nghiên cứu các vật chất ‘trong trạng thái cân bằng (in equilibrium)’, như kim loại và chất cách điện. Nhưng có phỏng đoán cho rằng trong vũ trụ có rất nhiều dạng vật chất không trong trạng thái cân bằng mà chưa được biết đến, bao gồm tinh thể thời gian. Và với phát hiện mới này, chúng ta biết rằng chúng tồn tại.
Sự tồn tại của vật chất không trong trạng thái cân bằng có thể đem đến những hiểu biết đột phá về thế giới xung quanh, cũng như các công nghệ mới như tính toán lượng tử (quantum computing).
Hãy cùng truy nguồn khái niệm tinh thể thời gian để hiểu rõ hơn về nó.
Ý tưởng về dạng vật chất này đã được Giáo sư Frank Wilczek đưa ra vào năm 2012, trong đó miêu tả lý thuyết về sự hình thành của dạng vật chất đặc biệt này dựa trên nghiên cứu của Đại học UCSB, California. Theo đó, tinh thể thời gian là các cấu trúc dường như có tồn tại chuyển động ngay cả ở trạng thái năng lượng thấp nhất của nó, được gọi là trạng thái cơ bản (ground state).
(Ảnh: Internet)
Thông thường khi một vật chất ở trạng thái cơ bản, cũng gọi là ‘năng lượng điểm không’ của một hệ thống, thì trên lý thuyết không thể tồn tại bất kỳ sự chuyển động nào, vì sẽ tiêu tốn năng lượng.
Nhưng Wilczek dự đoán điều này không áp dụng với tinh thể thời gian.
Thông thường các tinh thể có cấu trúc nguyên tử lặp lại trong không gian, tương tự mạng tinh thể cacbon của kim cương. Nhưng, giống với viên kim cương, chúng không chuyển động vì trong trạng thái cơ bản, chúng sẽ ở trong trạng thái cân bằng.
Nhưng tinh thể thời gian có một cấu trúc lặp lại trong thời gian, chứ không chỉ trong không gian. Chính vì vậy, nó không ngừng dao động trong trạng thái cơ bản.
Hãy tưởng tượng nó giống như một viên thạch: khi bạn chạm vào, nó sẽ không ngừng đung đưa. Điều tương tự xảy ra với tinh thể thời gian, nhưng sự khác biệt nằm ở chỗ chuyển động xảy ra mà không cần bất kỳ năng lượng nào.
Tinh thể thời gian cũng giống viên thạch liên tục dao động trong trạng thái cơ bản tự nhiên của mình, và đó là điều khiến nó trở thành một dạng vật chất hoàn toàn mới – một vật chất không cân bằng. Nói cách khác, nó không thể “ngồi yên một chỗ”.
(Ảnh: Internet)
Nhưng dự đoán sự tồn tại của những tinh thể này là một việc, còn chế tạo ra chúng lại hoàn toàn là một việc khác, và nó sẽ thuộc phạm vi của nghiên cứu sắp được công bố tới đây.
Nhóm nghiên cứu hiện đã đưa ra một bản kế hoạch chi tiết miêu tả cách thức chế tạo và đo lường các tính chất của tinh thể thủy tinh, thậm chí dự đoán các pha khác nhau của tinh thể loại này – một dạng thức tương đồng với 3 pha rắn, lỏng, khí ở một tinh thể bình thường.
TS Norman Yao, trưởng nhóm nghiên cứu, gọi nghiên cứu này là “một cầu nối giữa lý thuyết và thực hành”.
Nghiên cứu được đăng trên Physical Review Letters.
Quý Khải (theo Science Alert)
TIN LIÊN QUAN
Xi măng chứa rác thải hạt nhân an toàn trong 100.000 năm
Một nhóm các nhà khoa học Anh đang nghiên cứu chế tạo loại xi măng có thể chống chịu những ảnh hưởng gây hại của rác thải hạt nhân trong hàng nghìn năm.
Mối họa từ kho chất thải hạt nhân Mỹ bỏ lại dưới băng Bắc Cực
Cuối thế kỷ này, băng trên đảo Greenland sẽ tan chảy, để lộ số chất thải hạt nhân độc hại từ khu căn cứ quân sự bí mật của Mỹ trong thời kỳ Chiến tranh lạnh.
Công nghệ biến nước thải thành dầu thô sinh học
Các nhà khoa học Mỹ sử dụng công nghệ hóa lỏng thủy nhiệt với nhiệt độ và áp suất cao để biến nước thải thành dầu thô sinh học chỉ trong vài phút.
Chất xúc tác có thể biến khí thải thành nhiên liệu
Nhóm nghiên cứu của Mỹ tình cờ phát hiện một chất xúc tác có thể biến CO2 thành ethanol để sử dụng cho các loại động cơ.
Nhà mạng cam kết đảm bảo chất lượng internet dịp Tết nguyên đán
Vinaphone cam kết sẽ đảm bảo thống suốt kết nối, đặc biệt là nhu cầu truy cập và kết nối internet trong dịp Tết Nguyên đán Đinh Dậu. Trong khi đó, Vietel nêu đang nỗ lực để có thể có chất lượng dịch vụ như bình thường dịp Tết…
Nobel Vật lý 2016 và bí ẩn về các vật chất lạ
Bộ ba nhà khoa học nhận giải Nobel Vật lý 2016 đã sử dụng phương pháp hình học tô pô (topology), một nhánh của toán học, để giải thích những trạng thái kỳ lạ của của vật chất như siêu dẫn và siêu lỏng ở nhiệt độ thấp.
Tìm hiểu về chất diệt khuẩn Triclosan
Theo Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ, triclosan là một chất kháng khuẩn, giúp 'làm chậm hay ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, nấm, và nấm mốc'.
Việt Nam chuyển đổi số với... cáp quang biển đứt 10 lần mỗi năm
Hạ tầng số của Việt Nam được đánh giá chưa đảm bảo để thực hiện chiến lược chuyển đổi số và dữ liệu hoá.
THỦ THUẬT HAY
Thủ thuật phát Wi-Fi từ máy tính trực tiếp trên Windows 10
Đôi khi bạn sẽ muốn biến chiếc máy tính của mình thành điểm phát Wi-Fi để có thể chia sẻ cho người khác hay đơn thuần là phát cho smartphone của mình để lên mạng. Trong bài này, TECHRUM sẽ hướng dẫn bạn từ A-Z cách
Cách cài nhạc MP3 bất kỳ làm nhạc chuông cho iPhone
Nếu muốn sử dụng một bản nhạc MP3 bất kỳ làm nhạc chuông cho iPhone bạn cần thực hiện khá nhiều bước. Theo dõi bài viết sau đây của chúng tôi để biết cách thao tác nhé.
Sống đẹp là gì và 29 cách giúp bạn sống đẹp
Nhà thơ Tố Hữu đã từng nói rằng 'Ôi sống đẹp là thế nào hỡi bạn?' Ai cũng muốn sống đẹp nhưng liệu mấy ai hiểu thực sự sống đẹp là gì và làm thế nào để sống đẹp?
3 cách đơn giản để kiểm tra cấu hình, thông tin phần cứng máy tính, laptop
Để kiểm tra thông tin cấu hình máy tính trên Windows XP, Vista, 7, 8, 8.1 và Windows 10 không hề khó khăn chút nào, các bạn có thể làm theo cách thủ công hoặc dùng phần mềm hỗ trợ. Trong bài viết dưới đây, Quản Trị
Nhận biết iPhone X dùng modem Qualcomm hay Intel cực đơn giản
Đối với iPhone X mã A1865, máy sẽ sử dụng Qualcomm MDM9655 X16 của Snapdragon, và iPhone X mã A1901 sẽ là modem Intel XMM 7480. Dựa theo biểu đồ so sánh, khi cường độ tín hiệu dưới mức -120dBm thì modem của Qualcomm có
ĐÁNH GIÁ NHANH
Trên tay HP Omen 15 – Thiết kế đậm chất game, màn hình 120Hz, tản nhiệt chuẩn Max-Q
Omen 15 là mẫu laptop chuyên game mới của HP và sự thay đổi lớn nhất là nó thể hiện được bản chất của một sản phẩm dành cho game thủ.
Đánh giá bàn phím cơ Cooler Master Masterkeys Pro M: Bàn phím cơ với layout lạ
Cooler Master đã mang đến một thiết kế lạ cho Masterkeys Pro M khi hợp nhất cụm Numpad cùng các phím điều hướng và chỉnh trang, khiến sản phẩm này trông khá lạ.
Cùng đánh giá chiếc điện thoại Xiaomi Mi 5 có cấu hình mạnh mẽ
Với bản Xiaomi Mi 5 Pro (giá 499 USD) cao cấp, chúng ta sẽ được sử dụng 128 GB bộ nhớ trong, 4 GB RAM và vỏ gốm màu đen.