Titulek: Selfmade Alum Crystal. Hmotnost 5,01 g Zdroj: JanDerChemiker přes wikimedia commons
Druhý zákon termodynamiky říká, že všechny izolované systémy směřují k entropii. Náš vesmír jednoho dne dosáhne stavu, kdy je veškerá energie rovnoměrně rozložena a již nemůže udržet pohyb ani život. Skupina fyziků spekulovala, že zařízení zvané ‚časoprostorový krystal‘ by teoreticky mohlo pokračovat v práci jako počítač i po tepelné smrti vesmíru. Potíž byla v tom, že až doteď neměli ponětí, jak postavit časoprostorový krystal.
Krystaly se skládají z opakujících se vzorů atomů nebo molekul, jsou symetrické v prostoru a ve stavu nejnižší energie. Jsou výsledkem odstranění veškeré energie ze systému (jako jsou ledové krystaly, které se tvoří, když se odebírá teplo). Nositel Nobelovy ceny za fyzik Frank Wilczek z Massachusetts Institute of Technology spekuloval, že symetrie takových krystalických struktur by mohla existovat ve čtvrté dimenzi. času i prostoru. Atomy v časovém krystalu by se neustále otáčely a vracely na své původní místo, a pokud by byly ve stavu s nejnižší možnou energií, pokračovaly by v rotaci i poté, co vesmír podlehne entropii. Takový opakující se vzorec pohybu obvykle vyžaduje energii, ale nyní si skupina vědců z University of Michigan v Ann Arbor a Tsinghua University v Pekingu, vedená Tongcang Li z University of California, Berkeley, myslí, že přišli na to, jak takový model vytvořit. krystal ve stavu nejnižší energie, který ukazuje tento opakující se vzor nebo periodickou strukturu v prostoru i čase, časoprostorový krystal.
Navrhují sestrojit iontovou past, která drží nabité částice na místě pomocí elektrického pole. Ionty se přirozeně vzájemně odpuzují díky Coulombovu odpuzování a vytvářejí prstencový krystal, který lze přimět k rotaci aplikací slabého statického magnetického pole. Pokud poté elektrické pole odstraníte, ionty se budou dále samy otáčet. To neporušuje žádné fyzikální zákony, není to stroj na věčný pohyb, protože ze systému nemůže být odebrána žádná energie, nemůže vykonávat žádnou práci, i když se pohybuje. Hlavní výzvou pro stavbu krystalu bude potřeba přiblížit teploty k absolutní nule.
Periodicita časoprostorových krystalů z nich dělá přirozené hodiny. Wilczek navrhuje sestavit počítač z krystalu pracovního času s různými rotačními stavy, které zastupují 0 a 1 běžného počítače. Takový počítač by byl schopen přežít případnou tepelnou smrt vesmíru. Je tu však jen jeden malý zádrhel, jak Tongcang Li připouští, „soustředíme se na časoprostorový krystal, který lze vytvořit v laboratoři, takže musíte přijít na způsob, jak vytvořit laboratoř, která dokáže přežít tepelnou smrt. vesmíru.'
Přečtěte si více tady