親子觀星會

 時間晶體
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新理论: 时间有结构性


http://www.lovehhy.net/News/View/714472

现实跟电影一样在重复播放而并无连续性

物理学家提出时间可能一点也不连续，而是表现出一种”结晶体”；一种坚硬的结构，由时间上不连接的快照所组成。

　　时间的本质

　　时间是不停地流动，从这里滑行到那里而没有中断吗？或者它是波浪起伏而且像素化的，一种幻觉现象由无数的离散元素所形成。

我们的感觉经验世界似乎在支持先前的见解，时间始终在移动，一直在移动。然而，最近发表于欧洲物理杂志C卷(The European Physical Journal C)的新研究认为，时间可能比我们以为的还要更为粒状的，而且这个想法对于量子力学有很重要的含意。

　　这项研究集中在所谓的"普郎克时间(Planck time)"，大约是10 -43秒；它被广泛地认为是最小的时间单位。

　　被定义为是光需要横越普郎克长度的时间间隔(大约是1.6 x 10 -35公尺)。普郎克时间存在于这个难以理解的规模，在那里时空、现实、以及每一样事物开始瓦解，并且失去所有意义。但是新的论文提出，最小的时间单位也许真的比普郎克时间大上好几个尺度。如果是真的，量子力学的基本方程式，在量子规模系统与现象的描述，可能必须要跟着做改变。

　　要证明普郎克长度(以及所谓的普郎克时间)为最小的极限，可能有困难。如同这些作者在论文中提到：「…要探测在普郎克长度规模以下的时空所需的能量，会超过在那个时空区域里产生黑洞所需要的能量。」 这样也排除了任何即将在近期可以做的实验测试。

　　但要证明最小的时间间隔比普郎克时间大很多是有可能做到的。

　　研究人员提出一项涉及氢原子自发性放射的实验测试，使用修改过的量子力学方程式而非未修改的，一个不同比率的放射被预测到；而且有可能有相同的结果，可以在不稳定的原子核衰变率中被观察到。

　　时间之后的时间

　　稍微进一步阅读这篇论文，然后事情变得真的很诡异。如果量子力学方程式必须被改变，来和新的研究一致，那么它将会引发一个新的且非常奇怪的时间定义。

　　时间在本质上是一个"结晶体"，高度有组织的离散"粒子"，或是有规律的重复片段

来自加拿大滑铁卢大学(University of Waterloo)和莱斯布里奇大学(University of Lethbridge)暨论文首席作者的Mir Faizal说：「真实的宇宙真的像一部电影，一连串的静态图片在萤幕上放映，产生移动影像的假象。」

　　如果这是真的，我们对于时间是连续且不可分割的观念，只不过是一种幻觉。或许是一种生物学的结果，或是演化的偶然事件，一个大规模热力学系统熵(entropy)的权宜感觉适应。

科學家稱“時間晶體”有可能真正存在:時間平移對稱性破缺
http://finance.sina.com/bg/tech/sinacn/20160915/19291499152.html
諾貝爾得主弗朗克·韋爾切克（Frank Wilczek ）於2012年首次提出時間晶體這一概念以來，物理學家就一直在這個問題上爭論不休。韋爾切克稱，這些假想中的晶體可以呈現出周期性的運動狀態，如在低能量狀態（又稱基態）下沿着環形軌道運動等。而從理論上來说，處於基態的物體所具備的能量是根本不夠讓其運動起來的。


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https://www.technologyreview.com/s/602541/physicists-create-worlds-first-time-crystal/
Physicists Create World’s First Time Crystal

http://www.cnbeta.com/articles/545947.htm
诺贝尔物理学奖得主Frank Wilczek和同事在2012年发表了两篇预印本，从理论上阐述了一种处于基态（能量最低的状态）的可做周期运动的系统。因其空间周期性可设想其为处于暂稳状态的晶体。这种“时间晶体”破坏了时间平移对称，使系统非常接近于永动机
马里兰大学的Chris Monroe和同事在实验室中首次创造出时间晶体。研究报告发表在预印本网站上。制造时间晶体的基本流程很简单：创造一个量子系统，如一组环状排列的离子，冷却到最低能量态。物理学法则认为在此情况下环将是完美稳定的。但如果时间对称性破缺，环将会发生周期性旋转。就像永动机，但无法从运动中提取能量，因为这违背了能量守恒定律。
(http://static.cnbetacdn.com/article/2016/1007/c4b1fe38ecdabe7.jpg)

WIKI

https://en.wikipedia.org/wiki/Space-time_crystal


how-to-build-a-space-time-crystal
https://www.technologyreview.com/s/428334/how-to-build-a-space-time-crystal/

百度
http://baike.baidu.com/link?url=jO6lbfghW2fMDR2b0zJGWuQ_sOD-eRTxAze2yps4XU9ThvBFUuwRnA9L6wuFnKSWMWMEs8FvXn6mLXqLdxr6j_

http://www.cnbeta.com/articles/583187.htm
普通人可能会想到钻石等物质，其中原子在空间维度上按一定规律重复排列。那有没有晶体的结构能在时间维度上重现呢？这样的晶体就是“时间晶体”，美国研究人员刚刚报告说制造出了这种新的物质形态。美国加利福尼亚大学伯克利分校研究人员最近在美国《物理评论快报》杂志上发表论文，描述了如何制造“时间晶体”和测量其特性。

论文主要作者、该校物理学助理教授姚颖说，可以用果冻来比喻“时间晶体”，与反复轻拍果冻时它的晃动类似，“时间晶体”在受到周期性冲击后其结构也会在时间维度上重现。普通晶体则不会表现出这种特点。

(http://static.cnbetacdn.com/thumb/article/2017/0208/15eeaaae287552e.png_600x600.png)

姚颖介绍，“时间晶体”是一种新的物质形态，属于非平衡态。常见的许多物质都是平衡态物质，它们在不受外界影响时，结构等特征不会随时间而变化。姚颖说：“过去半个世纪里，我们一直在研究平衡态物质，比如金属和绝缘体。现在我们刚开始探索非平衡态物质这一全新世界。”

(http://static.cnbetacdn.com/thumb/article/2017/0208/0b605195dce3faf.jpg_600x600.jpg)
“时间晶体”的概念最初由美国麻省理工学院理论物理学家、诺贝尔物理学奖获得者弗兰克·维尔切克在2012年提出。姚颖说，他所在的研究小组充当了连接理论假设与实验执行之间的桥梁，帮助两个美国团队以不同方式造出了“时间晶体”。

其中，马里兰大学的团队将10个镱原子排成一列，然后用两束激光交替轰击它们，使得这些原子进入一种稳定且重复的自旋翻转模式，符合“时间晶体”的定义。另一个来自哈佛大学的研究团队则通过向钻石中密集充入氮气的方式，也制造出了“时间晶体”。

由于“时间晶体”是一种非常新颖的物质形态，研究人员还没有想好如何利用它，不过由于理论上非平衡态物质具有绝佳的存储能力，这方面成果或许可用于开发量子计算机

科學家確認製造出「時間晶體」一種全新的物質形態

http://www.hssszn.com/archives/22034

這個發現可能聽起來相當抽象，但它預告著物理學一個全新的紀元。幾十年來，我們一直在研究被定義為’處於平衡狀態'(in equilibrium)的物質，例如金屬和絕緣體。
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http://baike.baidu.com/link?url=jO6lbfghW2fMDR2b0zJGWuQ_sOD-eRTxAze2yps4XU9ThvBFUuwRnA9L6wuFnKSWMWMEs8FvXn6mLXqLdxr6j_

(http://d.hiphotos.baidu.com/baike/w%3D268%3Bg%3D0/sign=0cec619342a7d933bfa8e3759570b62e/5882b2b7d0a20cf432f2a55876094b36adaf99d2.jpg)

時間晶體

https://www.cnbeta.com/articles/science/737709.htm

磁性氦可将超流体变为时间晶体  。2017年，科学家首次观察到现实中的离散时间晶体。我们熟悉的晶体均为“准晶体”形式，因此不久便发现了时间“准晶体”。而科学家如今找到了一种同时也是时间“超固体”的时间“准晶体”。听不懂没关系，毕竟作者自己也不是很明白。

(https://static.cnbetacdn.com/article/2018/0619/f1a11c6f3dfdfbf.png)

晶体是指物质单位按一定周期在空间中不断重复排列成的结构，因此可以无空隙地填满空间。这些单位只能重复、不能旋转。由原子构成的方格可以填满整个空间。准晶体同样用重复的单位无间隙地填满空间，但这些单位可以旋转。准晶体的结构同样呈有序排列，但与我们熟悉的“有序”不同，在准晶体中，两块部分重叠的图案按照不同的间隔重复排列。最重要的是，其间隔之比并非整数。

时间晶体
https://baike.baidu.com/item/%E6%97%B6%E9%97%B4%E6%99%B6%E4%BD%93

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时空晶体
https://baike.baidu.com/item/%E6%97%B6%E7%A9%BA%E6%99%B6%E4%BD%93

https://www.cnbeta.com/articles/science/1137191.htm  

一位研究晶体结构的宾夕法尼亚州立大学的科学家开发出了一个新的数学公式，该公式可能会解决几十年来关于理解时空的问题，即爱因斯坦相对论中提出的宇宙结构。

“相对论告诉我们，空间和时间可以混合形成一个叫做时空的单一实体，它是四维的：三个空间轴和一个时间轴，”宾夕法尼亚州立大学材料科学、工程和物理学教授Venkatraman Gopalan说道，“然而，关于时间轴的一些东西却非常突出。”

为了在相对论范围内进行计算，科学家们必须在时间值上插入一个负号，而不必在空间值上添加。物理学家已经学会使用负数，但这意味着时空不能用传统的欧几里得几何来处理，而必须使用更复杂的双曲几何来看待。

Gopalan开发了一种两步数学方法，可以模糊空间和时间之间的差异、消除负号问题并作为两个几何图形之间的桥梁。

“100多年来，人们一直在努力将空间和时间放在相同的基础上，”Gopalan说道，“但由于这个负号，这真的没有发生。这项研究至少在狭义相对论中消除了这个问题。在这项工作中，空间和时间确实是在同一基础上的。”这篇论文于2021年5月27日发表在《Acta Crystallographica A》上。文中还附有一篇评论，两位物理学家在文中指出，Gopalan的方法可能是统一量子力学和引力的关键，这两个物理学的基础领域尚未完全统一。

来自宾夕法尼亚州立大学的物理学教授Martin Bojowald说道：“Gopalan关于广义相对论时空晶体的想法及如何获得它们是强大而广泛的。在某种程度上，这项研究为一个物理学问题提供了一个新方法，这个问题几十年来一直没有得到解决。”

除了提供了一种将时空跟传统几何学联系起来的新方法外，这项研究还意味着开发具有奇异性质的新结构即所谓的时空晶体。

这种晶体含有重复排列的原子，近年来科学家们探索了它的概念，在这种晶体中，物质的状态会随着时间变化和重复--就像跳舞一样。然而，在这些公式中，时间跟空间是不相连的。Gopalan开发的方法将允许探索一种新的时空晶体，在那里空间和时间可以混合。

洛斯阿拉莫斯国家实验室的物理学家Avadh Saxena表示：“这些可能性可能会带来一种全新的超材料，除了了解许多动力系统的基本属性外还具有自然界中所没有的奇异性质。”

Gopalan的方法是将对同一事件的两种不同观测结果混合在一起。当两个观测者交换时间坐标但保持自己的空间坐标时就会发生混合。通过一个叫做重正化的额外数学步骤，这将产生“重正化混合时空”。

Gopalan称：“假设我在地面上，你在空间站上飞行，我们都观察到类似彗星飞过的事件。你估量一下你是在什么时候、在什么地方看到它的，我估算一下我是在什么地方看到它的，然后我们交换一下意见。我就用你的时间测量作为我自己的，但我保留了我原来的彗星空间测量。你反过来采用我的时间测量作为你自己的但保留你自己的空间测量彗星。从数学的角度来看，如果我们混合我们的测量值，烦人的负号就会消失"

科学家尝试利用奇异物质状态 化解量子计算面临的主要障碍  https://finance.sina.com.cn/tech/2021-06-02/doc-ikqciyzi7348990.shtml