世界首创：物理学家创造了一种我们实际上可以看到的时间晶体

物理学家刚刚在时间晶体的神秘领域取得了新的突破。

第一次，时间水晶已经建造得可以用人眼直接看到，在一系列霓虹色条纹中荡漾。该材料的构造可以开辟一个全新的技术可能性世界，包括新的防伪措施、随机数生成器、二维条形码和光学设备。

“它们可以直接在显微镜下观察到，甚至可以在特殊条件下用肉眼观察到，”物理学家赵汉青说科罗拉多大学博尔德分校。

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时间晶体是最近才出现的现象。预测在2012之内作者：美国理论物理学家弗兰克·威尔切克，它们最初被一些物理学家驳回，认为它们是一个违法的概念，有可能违反热力学.

然后，在 2016 年，一个美国物理学家团队报告实际观察到它们在实验中。

所以这是简短的版本。金刚石、石英和盐等结晶材料是由在空间中重复的粒子组成的三维原子晶格，有点像几何图形丛林健身房原子位于连接处。您可以获取晶格的任何部分并将其完美叠加在另一个部分上。

时间晶体是时间维度上的粒子图案：换句话说，时间晶体不仅在空间中重复，而且在时间上也重复。它们的粒子以重复的方式振荡，这样也可以叠加。 至关重要的是，振荡打破了时间对称性，似乎无视环境中的任何节奏。

时间晶体在探索量子行为和技术应用方面的潜力都非常令人兴奋。这就是为什么科学家们喜欢探索它们的特性并找出是什么让它们（咳咳）打勾。

赵和他的同事、科罗拉多大学博尔德分校的物理学家伊万·斯马柳赫 （Ivan Smalyukh） 用液晶制造了他们的时间晶体——这种材料与通常用作时钟和电视屏幕的 LCD 中的材料相同。它们由棒状分子组成，其行为有点像液体，有点像晶体。

研究人员将液晶夹在涂有光响应染料的玻璃板之间。当它们将特定类型的光照射到样品上时，染料分子会偏振或改变其方向，从而对液晶施加压力。

这种压力在液晶中产生扭结，这些扭结在一系列复杂的步骤中相互作用，产生一种重复数小时的运动模式，即使在不断变化的光线和温度条件下也是如此。

在样品中观察到这些图案为一系列起伏的彩色条纹。

“万物无中生”斯马柳克说.“你所做的只是照亮一盏灯，整个时间水晶世界就会出现。”

虽然研究结果符合被归类为时间晶体的严格要求，但研究人员表示，进一步探索不同系统中时间晶体特性的空间很大。在探索时间晶体如何在不同状态下显现时，研究人员认为可能会出现不同的标准集。

同时，现在可以看到的实际应用潜力也令人深感耐人寻味。

“光学器件、光子时空晶体发生器、电信和防伪设计中的潜在技术应用可能标志着时空晶体令人兴奋的前沿的开始，基础研究的进步可以推动技术实用性。”赵和斯马柳赫写道.

该研究已发表在天然材料.

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