1: 2016/10/09(日) 00:40:36.13 ID:CAP_USER9
結晶」は原子や分子が空間的に繰り返しパターンを持って配列する物質のことを指しますが、この繰り返しパターンを時間方向にも広げた「時間結晶」の作成が世界で初めて成功しました。

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

「時間結晶」という概念が生まれたのは2012年のことで、マサチューセッツ工科大学の物理学者フランク・ウィルチェック氏が提唱しました。
時間結晶は粒子の規則的配列が三次元空間だけでなく時間方向にも広がっている、という四次元の結晶構造を指します。
提唱した当時、ウィルチェック氏は時間結晶の具体的な生成方法については言及していなかったのですが、のちにアメリカのローレンス・バークレー国立研究所が生成方法を提起していました。

「四次元の時空間結晶、実際に作れる」バークレー研究所が作製方法を提起 | SJN News 再生可能エネルギー最新情報
http://i.gzn.jp/img/2016/10/07/world-first-time-crystal/01.png

三次元空間での結晶化とは、ある物質の分子系から熱を取り去って低エネルギー状態にしたときに起こる連続的な空間対称性の破れを意味する。
物質中の全方向に対して対称的だった構造が、低温に置かれることで壊れ、離散的対称性(ある特定方向だけに対称となること)が現れる現象が結晶化であると説明できる。
時空間結晶とは、この離散的対称性を時間方向にも拡張した構造であり、結晶にみられる規則的パターンが、空間だけでなく時間的にも周期性をもって現れることになる。

例えば、摩擦ゼロの状態で永久に円運動を続ける粒子は時間方向に結晶化していると見ることができる。
バークレー研究所のチームが提起している時空間結晶では、極低温下での電界イオントラップと粒子間クーロン斥力を利用することによって、トラップされたイオンが永久に回転運動し、その構造が時間上で周期的に再現されるようになる。

続きはソースで

http://gigazine.net/news/20161007-world-first-time-crystal/

images


引用元: 【四次元】メリーランド大、日本の研究者が実現不可能であると数学的に証明していた「時間結晶」の作成に世界で初めて成功★2 c2ch.net

5: 2016/10/09(日) 00:43:04.43 ID:UUzPg+4e0
>時間結晶を作成するための基本工程はとても単純で、

小保方のときもこんな感じだったな

7: 2016/10/09(日) 00:44:50.91 ID:uCYxSAPD0
>>1
ちょっと何言ってるのかよくわからない

8: 2016/10/09(日) 00:45:01.49 ID:1B44Ty9H0
将来のノーベル賞かえ

10: 2016/10/09(日) 00:45:28.77 ID:KT+iyQKU0
自分はバカなんだなぁとつくづく思い知らされる
記事ですら意味わからんw

19: 2016/10/09(日) 00:51:31.47 ID:PXfdL0LnO
>>10
同じく

647: 2016/10/10(月) 02:38:58.60 ID:sHWAyWKsO
時間方向に結晶化できるとすると、材料レベルで緻密な制御できちゃったり、永久期間もどきができちゃうのかしら、
>>10
1~1000までわかってないと思うから安心して良いと思う。

660: 2016/10/10(月) 20:33:33.16 ID:LGRTE1iQ0
>>647
>時間方向に結晶化できるとすると、材料レベルで緻密な制御できちゃったり、永久期間もどきができちゃうのかしら、

「永久期間」というのは、それが仕事をする場合にのみ適用される用語であって、
それが何の仕事もしない時には「永久期間」とは言わない。
時間結晶というのは物質を冷却していった結果、物質が最小のエネルギー状態をとる時に現れる。
物質は最小のエネルギー状態をとっているのだから、最早そこからエネルギーを取り出す(仕事をさせる)事は出来ない。

この実験のポイントはスピン磁化にある。
、金属原子のイオンの集団をサーキュラーな電磁場の中に置いて蠢くリングを作らせた後、
それを極低温まで冷却した時、蠢くリングは静止することになる。
しかし厳密に同時に金属イオンの一つにパルスレーザーを当てて金属イオンのスピンを引っくり返してやると、隣りの金属イオンも引っくり返る。
そうして金属イオン全体が引っくり返り続けるわけだが、これは運動しているが、エネルギーは取り得る最低のレベルにあるため、
最早そこからエネルギーを取り出す事が出来ないので、スピンが引っくり返る事で運動しているが「永久機関」ではない。

しかし実験では、スピン運動の反転周波数がパルスレーザーの発信周波数と等しくなく、その倍の周波数で反転し続けている。
この事は、金属イオン系の対称性が破れて最低エネルギー状態になった時に、時間軸の対称性も破れた事を意味している。

https://www.technologyreview.com/s/602541/physicists-create-worlds-first-time-crystal/
Physicists Create World’s First Time Crystal
Time crystals were first predicted in 2012. Now researchers have created time crystals for the first time and say they could one day be used as quantum memories.
by Emerging Technology from the arXiv October 4, 2016

The idea is to create a quantum system, such as a group of ions arranged in a ring, and cool them until they are in their lowest energy state.
In these circumstances, the laws of physics would suggest that the ring should be perfectly stationary.
But if time symmetry were broken, then the ring could vary periodically in time.

In other words, it would rotate.
Of course, it would never be possible to extract energy from this motion?that would violate the conservation of energy.

But the temporal symmetry-breaking would manifest itself in this repeating motion in time,
just as spatial symmetry-breaking manifests itself as repeating patterns in space.

12: 2016/10/09(日) 00:45:55.25 ID:mipLN9ua0
これ、どこの電波

4次元とかSFかよ

23: 2016/10/09(日) 00:53:39.82 ID:JgMQVnQI0
>>12
おまいらの居る世界は3次元空間と1次元時間で構成される4次元時空
だから、記事でも「空間」と「時空間」が使い分けられてるだろ

188: 2016/10/09(日) 02:25:44.06 ID:pFODuiNH0
>>12
11次元まで量子力学によって理論化されているのだが…

18: 2016/10/09(日) 00:50:44.76 ID:UQ0ISGrE0
夢がないのは日本の研究者ということか

25: 2016/10/09(日) 00:55:20.73 ID:Hpph7Qdz0
これまで言われていたようなタイムトラベルは、
理論的に説明のつかない、ばかげたことだと言わざるをえない。

しかし量子レベルにおいては、時間のひずみというものが確かに存在する。

また、さらに重要なことには、それは制御可能である。

— 学院長、プロホール・ザハロフ,
“その果実の味を知ったがゆえに”

26: 2016/10/09(日) 00:57:14.11 ID:OEhlI9Hx0
時間は一定で方向も決まってて自由度が無いので
次元軸に数えるのはなんかおかしいんじゃないのかと

98: 2016/10/09(日) 01:38:07.90 ID:zNCYDpvq0
>>26
時間は一定じゃないよ、私とあなたの時間は同じじゃないし、強い重力があれば歪む。
X軸もY軸もZ軸も方向は決まっているし、その方向以外の自由度は無いよ。

199: 2016/10/09(日) 02:39:17.22 ID:pRKYIS3b0
>>98

X/Y/Z軸方向は決まって居ても、自由に行き来が出来ると言いたいのだろ。
時間軸は代償は有っても、一方向にしか進まない。

110: 2016/10/09(日) 01:41:43.66 ID:1dYZWGyC0
>>26
この世界に一定なものは光の速度だけ。
空間(縦横高さ)も時間も一定じゃないよ。

169: 2016/10/09(日) 02:13:53.10 ID:KnfjiLEsO
>>110
光の速度も一定じゃないぞ

174: 2016/10/09(日) 02:16:16.41 ID:jUDLkPLi0
>>169
それは群速度と位相速度を混同してる。
光の速度を一定だと定義しないと距離や時間の定義自体が成立しないよ。

187: 2016/10/09(日) 02:25:34.24 ID:KnfjiLEsO
>>174
定義は大事だが、光の速度が一定じゃないのはブラックホールと事象の地平面で実際にあり得ると物理屋自身が言ってる事だからね。俺に言われても困るw

48: 2016/10/09(日) 01:10:01.40 ID:OXwgehfq0
80年代~90年代を結晶化してほしい
その中で残りの人生をずっと過ごしたい

49: 2016/10/09(日) 01:10:15.16 ID:EfdN3Mso0
>>1
おれがバカなのは100も承知で言うが、こんな意味不明な説明でよくスポンサーから金を引っ張れるもんだ。

50: 2016/10/09(日) 01:10:19.77 ID:+ynRSDWs0
数学的に証明されたことが覆えったのか?
証明が誤り?
それとも...

72: 2016/10/09(日) 01:22:48.34 ID:zNCYDpvq0
時間結晶とは、格闘ゲームならハメた状態、将棋なら千日手とかかな、いわゆる無限ループ。

>>50
統計力学(熱力学)的には時間結晶は存在しないというのを証明していただけ。

ニュートン力学だって運動速度が速くなったり、大質量になると破綻するが、誤りがあるわけじゃないでしょ。
光の速度や重力による歪が無いという前提の理論だし。

52: 2016/10/09(日) 01:11:04.55 ID:k9AYDDl50
三次元の結晶は物質的に安定して停止した状態で、時間結晶は物質的に安定した、周期状に動いている状態のものだということなんだよな多分
エネルギーを含むエントロピーとは対極にあるものだから観測が不可能視されてたいうことかな

54: 2016/10/09(日) 01:11:56.55 ID:Fg3l9H4a0
分子の秩序は摩擦によって成り立つが
それを冷却すると、摩擦係数ゼロの状態で周期運動が生まれる
これは時間による作用としか思えないから時間結晶
強引にまとめるとこうか? わかりにくいな

56: 2016/10/09(日) 01:14:42.12 ID:tA0fNB8l0
どんな元素の結晶にどんなイオンを閉じこめたのか

63: 2016/10/09(日) 01:17:38.58 ID:I3ztcRwE0
神様の世界の話をしてるみたいだな

不思議な研究だ

77: 2016/10/09(日) 01:24:56.98 ID:wMGf26sL0
日本国内の話だったら「そんな研究出すな!」とか圧力とかかけたりするんだろうな
日本の学者は卑しいからな

78: 2016/10/09(日) 01:25:45.41 ID:tA0fNB8l0
塩の結晶の中にナトリウムイオンを閉じ込めることはできるのかも
そして塩の結晶の周囲をナトリウムイオンが永久に回転してる

79: 2016/10/09(日) 01:25:48.91 ID:wrbSRRx40
両方とも正しい 両方とも間違っている
どちらでもありえるんだよな

33: 2016/10/09(日) 01:01:41.73 ID:kMSIB+8o0
>>1 ふむ… 成程、そういう事か…