1: 2017/04/11(火) 06:28:10.60 ID:CAP_USER
時間に周期的なパターンをもつ「時間結晶」。
最初に構想されてから間もないその物質の生成に、 米国の2つのグループが成功したという。
その成果は、安定した量子コンピューター開発などにも応用できるとされている。


新たな物質の形態、「タイムクリスタル(時間結晶)」と呼ばれる規格外の物質が、このたび2つの研究グループにより、初めてラボで生成された。
ひとつ言い添えておくと、時間結晶とは「時間に周期的なパターンをもつ物質」のことを指し、決して時間自体が結晶化した物質のことではない。


そもそも「結晶」とは何か


自然界で発生する塩、ダイヤモンド、水晶などの「結晶」は、原子の基本構造の繰り返しによって生成されている。
つまり結晶とは、3次元空間のある軸に沿って周期的な構造パターンを繰り返す物質のことを指すわけだ。
もっとも、だからといってこのパターンが全ての方向に等しく周期的なわけではない。


物理の法則とは、空間のどの方向にも等しく対称に働くものだが、固体結晶に関してはこの並進対称性が自発的に“破れている”ことになる。
六方晶系の結晶が円筒状に巻かれた構造をもつカーボンナノチューブを例にとると、原子のある場所とそうでない場所が明確であり、この結晶の中心部から見渡してみると全ての方向に全く同じパターンが配列しているとはいえない。
そこには粒子がつくり出した“ムラ”があり、科学的にいうと、結晶とは「連続的な空間の対称性を自発的に破る物質」として定義できる。


では、それが「空間」ではなく「時間」ならどうなのか。
空間と同様に、時間にも対称性がある。
「並進対称性の破れ」という名の“ムラ”は、時間軸でも起こり得るのだろうか? 
そんな新たな物質を夢見て理論的に追求したのが、マサチューセッツ工科大学(MIT)の物理学者であり、ノーベル賞受賞者でもあるフランク・ウィルチェックだ。


それは「永久機関」なのか?


ウィルチェックは2012年、通常の結晶が空間的に周期的であるように、平衡状態・最低エネルギー状態にある物質が、時間的に周期的である仮説構造をもつという時間結晶の構想を発表した。

この理論によると、時間が一定方向に流れるという“自然な対称性”が、結晶内では破られてしまうことになる。これは、量子力学的効果のために、原子またはイオンが互いに離れていても相互作用することを想定しており、粒子は系に入力されるエネルギーなしにして、初期状態から次の状態へと移動し、一定の周期で初期状態へと戻るといった、時間に規則正しい振動を繰り返す。


しかしこの状態には、物理学的に問題がある。
何のエネルギー入力もなしに系が振動を繰り返すとなると、それはまるで永久機関のように見えるはずだ。
これはエネルギー保存の法則に反することになり、古典的にも量子的にも実現されるはずのない系だ。実際のところ、2015年には、東京大学教授の押川正毅と渡辺悠樹らに、平衡状態にある時間結晶の存在を否定されている。

続きはソースで

Yahoo!ニュース
https://headlines.yahoo.co.jp/article?a=20170410-00010001-wired-sctch
ダウンロード


引用元: 【物理学】新物質「時間結晶」、2グループが生成に成功 [無断転載禁止]©2ch.net

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4: 2017/04/11(火) 06:30:55.26 ID:SfmzYysR
時間結晶

中二っぽくて素敵な名前

103: 2017/04/12(水) 09:32:46.89 ID:rBIMYoZg
>>4で終わってた

7: 2017/04/11(火) 07:01:43.39 ID:Z1tkvV8L
寝起きで、頭が暖機運転中で全部字は読んだがさっぱりだ。
頭が回り出しても興味ないことには反応しないんで同じ事かな。

自然界の造形も何かの法則によって創られてるように思うが
それのずっと細かい部分の話かな。

12: 2017/04/11(火) 07:16:39.96 ID:Z1tkvV8L
再度読んでみたが、結晶の時間軸が均質でないということかな。

結晶じゃないが、人はその時の気分によって時間の流れが変わるように思う。
たのしい時間はあっという間に過ぎる。
気分は結晶しないからな。

16: 2017/04/11(火) 07:40:35.15 ID:B9TtGR22
ファイナルファンタジーか⁉

18: 2017/04/11(火) 07:53:27.58 ID:SI8/fgR8
くおーつ
水晶振動子とどうちがうの?

22: 2017/04/11(火) 08:14:11.05 ID:X16kBbr2
記事に書いてあることは、
外部から信号を与えたら物質の状態が振動したってだけだが、
別に何も不思議じゃないし、むしろ当たり前では

60: 2017/04/11(火) 13:56:23.74 ID:siWiJtcR
>>22
そのとおり、単にレーザーで照射して原始の状態を変化させてるだけ。
従来と何も変わりない 意味のない研究。  問題は・・

ウイルチェックが提案した時間結晶の“旧ヴァージョン”では、
最低エネルギー状態になるまで冷やされたゼリーは、
外から何の力も加えられずにひとりでに振動しはじめ、それが続くことになる。
( つまり永久機関という長い出だしだが・・ 結局これは嘘で・・ )

ヤオの主張はここまでぶっ飛んではいないものの、
加えられた力の周期とは異なる周期で安定して振動し続けるゼリーという

と とくに永久機関でもなく 外から力を加え続ける普通の物質にすれ代っている
これは悪質なメディアの印象操作の一例。 何の意味もない研究。

24: 2017/04/11(火) 08:25:07.06 ID:I6YHtmiF
その結晶に外部から刺激を与えた場合はどうなるか。
Mathiewの方程式の発散解が物理的に何を意味するかの解明が必要。

29: 2017/04/11(火) 09:37:09.45 ID:0FI6urwe
エネルギーのロスなく周波数変えたり運動エネルギー保存できるようになるかもって技術かな

39: 2017/04/11(火) 10:58:55.19 ID:G0Ryog32
通常の結晶は並進対称が破れていると言われた時点で混乱してくる

単位胞が繰り返し並んでいて並進対称が保たれてるものを結晶と言うんじゃないのか

45: 2017/04/11(火) 12:06:28.16 ID:Vf6tFXiU
>>39
結晶とかある決まった長さ毎の繰り返し構造がある場合は並進対称性が破れている
単位胞の大きさ分だけずらした場合のみ、ずらす前と見分けがつかないような状態

並進対称の場合は任意の長さでずらしても、ずらす前と見分けがつかない
決まった長さごとに特定の秩序立った構造が現れることはなく原子配置がランダムな感じ

詳しくないけどこんな感じかと

47: 2017/04/11(火) 12:10:00.38 ID:G0Ryog32
>>45
並進対称にも連続なものと離散的なものがあって、記事で言ってるのは連続並進対称の破れみたいだ
固体に対する液体がそうらしい

時間の連続並進対称ってのはよくイメージできないけど

40: 2017/04/11(火) 11:16:45.24 ID:iD1tjnuS
0と1だけで構成されていたコンピュータに2や3も配置できるようになるってことか

43: 2017/04/11(火) 11:49:59.13 ID:AmFgRjG0
波のことを言い換えただけ?

46: 2017/04/11(火) 12:06:54.49 ID:G0Ryog32
単なる共鳴状態とは違うのかな

54: 2017/04/11(火) 12:53:25.68 ID:hNZokjm4
時間的に周期的な動きをする物質ってだけじゃねえか。。それはそれですごいのかもだが。。タイトルから期待したものと違うな。。

56: 2017/04/11(火) 13:11:55.29 ID:6qDnbJ8b
>>非平衡状態にある「開かれた系」での時間結晶の作成を提案した。

それって外部とのエネルギの出入りがあるってことじゃないのか。現象の周期性を保つためにエネルギを入れたりするのと同じことではないかの?

84: 2017/04/11(火) 22:14:05.07 ID:AmFgRjG0
>>56
そもそも非平衡とか結晶と関係ねーからなw
むしろ開かれている系にすると余計なことを更に考えねーといけなくなる

61: 2017/04/11(火) 14:00:34.51 ID:ow1K4tJ1
永遠に倒れるドミノの装置的な感じか?
過不足なく波が原子をぐるぐる伝わってるの?

65: 2017/04/11(火) 14:18:40.24 ID:S4wEzElR
一つの原子にレーザー当てたら振動が始まって
配置の仕方によって、配置した全部の原子が震動する
原子を組み立て、結晶にすると
一点に光が当たっただけで全体が振動する性質になっているから
極僅かなエネルギーを無限に増幅可能にする結晶になりえる
星の光で星より明るく輝く

74: 2017/04/11(火) 15:44:51.17 ID:iLxO9fzy
>>65
量子連動で情報が伝えられるなら、今の電子移動で情報を伝えているコンピューターよりはるかに高速コンピューター素子ができるということだぞ

68: 2017/04/11(火) 14:32:11.19 ID:3Fsdqyy+
定義したもん勝ちだな➡「時間結晶」

正直固有振動数による共振に近いものでオリジナリティがあるようには見えない
言葉の響きの良さだけでオタクが勘違いして騒ぎ立てるだけ

69: 2017/04/11(火) 14:56:17.25 ID:S4wEzElR
>>68
効率のよい形を人間が定義できる
特定用途向けに結晶をカスタマイズできる
だから○○用途向け時間結晶製造会社
この形は特許取得済みとかいうビジネスにも繋がるでしょ
まぁ表に出てこないだろうから特許なんて取らないだろうけど

75: 2017/04/11(火) 20:04:32.57 ID:oSaZ/lSX
あれ?この前タイムクリスタルは不可能って数学的に証明されたとかなんとか言ってなかったっけ?
あれはどうした

76: 2017/04/11(火) 20:12:21.85 ID:3Fsdqyy+
>>75をよく読め
時間結晶ができない理由は孤立系における熱力学第2法則によるもの
しかし孤立系ではなく外部からエネルギー供給があるなら物理法則に反しない

78: 2017/04/11(火) 20:54:57.98 ID:RlOhjRzJ
これが時間結晶です→(´・ω・`)って感じで具現化出来るの?

80: 2017/04/11(火) 20:58:37.60 ID:LNHVoFuL
物の性質を発見したという意味なら新発見だしすごい

81: 2017/04/11(火) 20:59:00.15 ID:zBcea41c
結晶が一つの状態に収束せずオシレーションする。
でも永久に変化し続けるわけではなさそうだし、
BZ反応(ベロウソフ・ジャボチンスキー反応)に似たようなものなのかな?

92: 2017/04/12(水) 01:14:19.41 ID:xdz3V87J
結晶ってことは固体ってことだろ
じゃあ時間液体ってどういう状態なの?
あるいは普通の結晶がその場に置かれている状態は時間○○なの?

93: 2017/04/12(水) 01:45:29.80 ID:OjtiSrpd
>>92
結晶の定義は周期的規則性のある構造を持つもの
今回は時間軸による周期的規則性を持つってこと

結晶は必ずしも固体である必要はなく液体も存在する
それが液晶

100: 2017/04/12(水) 02:33:33.82 ID:VoZPZ/OQ
そもそも時間軸ってないだろ?
ただ「エントロピー増大」があるだけだろ?