Исследователи из Нью-Йоркского университета наблюдали новый тип «кристалла времени». В нём частицы парят на звуковых волнах и взаимодействуют друг с другом неравномерно. Это нарушает третий закон Ньютона, согласно которому действие равно противодействию. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Фото: Scitechdaily.com

Кристаллы времени — экзотическое состояние материи, частицы которого совершают периодические движения без внешнего воздействия, как бы «тикают». Их существование предсказали теоретически около десяти лет назад, а затем подтвердили экспериментально. Пока у них нет практического применения, но исследователи видят потенциал в квантовых вычислениях и хранении данных.

Система проста и видна невооружённым глазом. Небольшие шарики из пенополистирола парят в звуковом поле - акустическом левитаторе. Волны удерживают их на месте, но когда частицы начинают рассеивать звук, они влияют друг на друга. Крупные шарики рассеивают звук сильнее, поэтому воздействие получается несимметричным.

Из-за такого неравенства силы, действующие между частицами, не равны. Это позволяет системе самопроизвольно прийти в устойчивое колебательное движение. Кристалл времени начинает «тикать» буквально на глазах. Устройство умещается на ладони, что делает его удобным для изучения.

Авторы отмечают, что похожие неравновесные взаимодействия встречаются в живых системах, например, в биохимических процессах, управляющих циркадными ритмами. Возможно, изучение таких кристаллов прольёт свет на то, как работают внутренние часы организма.