کریستال‌های زمان: اختراع عجیب و دیدنی که شاید روزی روی اسکناس صد دلاری بیان!

اگه بهت بگم دانشمندا یه چیزی ساختن به اسم “کریستال زمان” که نه فقط دیده میشه، بلکه شاید یه روز طرحش رو رو اسکناس صد دلاری هم ببینی، باورت میشه؟ آره، واقعاً این اتفاق افتاده!

ماجرا از این قراره که یه تیم از فیزیک‌پیشه‌های دانشگاه کولورادو بولدر، موفق شدن برای اولین بار کریستال‌های زمان رو به شکل قابل مشاهده بسازن. کریستال زمان، یعنی چی؟ بذار یه توضیح ساده بدم: اینا گروهی ذره هستن که الگوی خودشون رو تو زمان تکرار می‌کنن؛ شبیه همون طوری که کریستال‌های معمولی (که تو نمک و برف و شکر می‌بینی) الگوهاشونو تو فضا تکرار می‌کنن. این ایده رو اولین بار یک نابغه به اسم فرانک ویلسک (برنده نوبل!) تو سال ۲۰۱۲ مطرح کرد. خلاصه، کریستال‌های زمان همون‌قدر که تو فضا الگو داریم، تو زمان هم ریتم مخصوص خودشونو دارن.

تا حالا دانشمندا تونسته بودن این کریستال‌های زمان رو مثلاً تو دایموند (الماس)، کامپیوترهای کوانتومی (یه نوع کامپیوتر فوق‌العاده پرقدرت که با قوانین کوانتومی کار می‌کنه)، یا حتی اتم‌های ربییدیوم (یه جور اتم که بزرگ‌ترش کردن) درست کنن. اما اینا واقعاً قابل دیدن نبودن و فقط از روی نور لیزر و چیزای اینجوری می‌شد درباره‌شون چیزی فهمید. ولی حواست باشه، این قضیه خیلی فرقه!

داستان نسخه جدید کریستال زمان این طوریه که اومدن بلورهای مایع (Liquid Crystals — یه جور ماده که نه کاملاً جامده، نه کاملاً مایع؛ همونی که تو صفحه LCD موبایل و تلویزیون هم هست) رو بین دو تا تیکه شیشه که روشون رنگ خاصی داشتن، قرار دادن. وقتی بهش نور تابوندن، این مولکول‌ها یک‌جور «تاب» یا موج عجیب درست کردن، انگار هزار تا پلنگ خط‌خطی توش پیداشده! این تاب‌ها رو نه فقط زیر میکروسکوپ، بلکه در شرایط خاص با چشم غیرمسلح هم میشه دید.

هانگ‌چینگ ژائو، یکی از دانشجوهای دکتری که تو همین پروژه بوده، میگه: “دیگه لازم نیست فقط ابزار عجیب‌غریب فیزیکی داشته باشیم، حالا میشه کریستال زمان رو با چشم تماشا کرد!” و اگر بدونی این موج‌ها چقدر منظم و باحال تکرار میشن، همین‌طوری وایمی‌ستی و نگاهشون می‌کنی!

اصولاً کریستال عادی، تقارن فضا رو می‌شکنه – یعنی با اینکه قوانین فیزیکی باید تو همه جهت‌ها یکی باشن، ولی این کریستال یه جهت رو دوست داره و شکلش رو بر اون اساس می‌سازه. کریستال زمان هم درست همین کار رو با زمان می‌کنه؛ یعنی الگوهایی که تو حرکت و وضعیتش داره، تو زمان تکرار میشه و این کار حتی تو پایین‌ترین سطح انرژی ممکن ـ طبق قوانین کوانتوم ـ انجام میشه (کوانتوم رو این‌طوری ساده بگم: دنیای ذره‌های خیلی خیلی کوچیک که قوانین عجیب خودشونو دارن!).

بعضیا فکر می‌کنن کریستالای زمان مثل ماشین همیشگی حرکت می‌کنن و قانون دوم ترمودینامیک رو می‌شکنن. (قانون دوم ترمودینامیک یعنی هیچ ماشینی نمی‌تونه بی‌وقفه و بدون اتلاف انرژی کار کنه.) ولی نه، داستان اینه که این کریستال‌ها با فوتون (ذره نور) تحریک میشن و نه انرژی اضافه میارن نه کم می‌کنن – فقط تو دو حالت خاص هی عقب و جلو میرن؛ دقیقاً مثل یه رقص بی‌پایان، بدون این که انرژی مصرف کنن.

حالا این کریستال زمانای جدید با این طرح‌های عجیب و روان‌گردانی که ساختن (خود دانشمندا به‌ش میگن psychedelic tiger stripes — یعنی طرح‌های پلنگی توهم‌زا!)، قراره کاربردهای جالبی هم داشته باشن: از مخابرات گرفته تا جلوگیری از جعل پول (یعنی میشه طرح‌های مخصوصی رو گذاشت روی اسکناس تا جعلش تقریباً غیرممکن شه)، یا حتی ذخیره‌ی اطلاعات روی خودشون.

پروفسور ایوان اسمالیوخ میگه: “این کریستال‌ها مثل ذره زنده عمل می‌کنن و با هم تعامل دارن. حتی وقتی دما رو بالا و پایین بردیم، باز هم همون ریتم و نظم رو دارن! انگار با یه نور کم، یه دنیای جدید خلق می‌کنی!”

در کل، خود دانشمندها میگن فعلاً نمی‌خوان واسه کاربرداش سقف بذارن و فکر می‌کنن آینده بزرگی در انتظار این اختراع جدید و جالب هست.

کی می‌دونه، شاید چند سال دیگه واقعاً یه طرح از همین کریستال زمان رو روی اسکناس صد دلاری و کارت بانکی‌مون ببینیم! اگه پایه باشی، یه روز باهم بریم زیر میکروسکوپ ببینیمشون 😉

منبع: +