Věda je fascinující téma, protože vypráví příběhy, které zní zpočátku neuvěřitelně, neviditelné síly, teleportující částice a nyní krystal, který tančí v čase! Každý objev je jako nahlédnutí do nového světa možností. A nejlepší část? Objevování nemá konce.
Krystal, který nikdy neodpočine
Představte si krystal, který se věčně pohybuje, ne v prostoru, ale v čase. Kmitá donekonečna, aniž by spotřebovával energii, popírá fyzikální pravidla, jak je známe. Zní to jako zápletka z filmu od Marvelu, ale vědci ji skutečně postavili. Říká se tomu časový krystal.
Od nápadu k realitě
V roce 2012 fyzik Frank Wilczek, nositel Nobelovy ceny, poprvé navrhl myšlenku časových krystalů. „Jsou to hodiny, které se nikdy nezastaví,“ řekl nositel Nobelovy ceny.
Uvažoval, jestli obyčejné krystaly opakují své vzory ve vesmíru, mohlo by existovat něco, co se opakuje v čase? Celé roky to znělo jako nemožné. V roce 2017 se vědcům z Harvardské univerzity a laboratoři Quantum AI Lab společnosti Google podařilo vytvořit jeden pomocí speciálních systémů nazývaných kvantové počítače.
Představte si to jako kyvadlo, které se věčně houpe, aniž by kdy zpomalilo. To dělá časový krystal, ale na atomové úrovni.
Věda: Proč porušuje pravidla
Časové krystaly skutečně ohromují tím, jak se vzpírají obvyklým fyzikálním zákonům.
Obyčejné krystaly, jako je sůl, cukr nebo diamanty, mají atomy uspořádané v úhledných, opakujících se vzorech v prostoru. To jim dává krásné geometrické tvary.
Časové krystaly jsou různé. Místo aby se opakovaly v prostoru, opakují se v čase. Jejich atomy znovu a znovu přecházejí mezi dvěma stavy a vytvářejí rytmus, který se nikdy nezastaví, téměř jako tikající hodiny, kterým nikdy nedojde baterie!
Toto podivné chování narušuje něco, čemu se říká „symetrie časového překladu“. Jednoduše řečeno, fyzika říká, že pokud se čas pohne dopředu, základní stav systému by se neměl změnit. Ale časové krystaly se mění, nepřetržitě a navždy, dokonce i bez použití energie.
Je to jako najít mezeru v čase samotném!
Velká překážka: Porazit pravidla přírody
Zde je ta záludná část, podle druhého zákona termodynamiky by se měl každý systém nakonec zpomalit a usadit se v klidu. Vzpomeňte si na tající kostku ledu nebo na kyvadlo, které se konečně přestane kývat.
Ale časové krystaly podle tohoto pravidla nehrají. Nikdy se „nevyrovnají“. Existují ve speciálních kvantových systémech, udržovaných naživu drobnými, pravidelnými výbuchy energie, téměř jako jemné poklepání nebo „kopnutí“, které udržují rytmus v chodu.
Tato křehká rovnováha mezi pohybem a stabilitou je to, co dělá časové krystaly jedním z nejpodivnějších a nejvíce vzrušujících objevů v moderní fyzice.
Proč na tom záleží?
Časové krystaly nejsou jen vědecké kuriozity. Mohly by vědcům pomoci vybudovat lepší kvantové počítače, učinit data stabilnějšími a prohloubit naše chápání toho, jak čas a energie skutečně fungují v nejmenším měřítku.
Vědci věří, že časové krystaly by jednoho dne mohly pohánět superstabilní kvantové počítače nebo ultracitlivé senzory, které detekují drobné změny gravitace nebo magnetismu. Prozatím zůstávají pouhým zábleskem toho, co je možné, když věda ohýbá pravidla času sama.
Krystal z budoucnosti?
Vědci stále zkoumají, co dokážou tyto časově náročné materiály. Někteří věří, že jejich studium by mohlo vést k novým technologiím nebo dokonce k nové fyzice.
Kdo ví, možná jednoho dne někdo, kdo o tom teď čte, bude tím, kdo bude pracovat na dalším velkém objevu v časových krystalech! Koneckonců, věda je plná překvapení a každá zvědavá mysl má sílu odhalit něco mimořádného.
Publikováno – 24. listopadu 2025 13:32 IST
