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突破性研究!人类首次看到时间晶体原子不断轮回,四维空间存在?

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  空间物理学将空间划分成不同维度,一维空间是一条可以无限延伸的直线,只有长度,二维空间是一个平面,只有长度和宽度,三维空间是一个立体的3D空间,有长度,宽度和高度,即现实世界,这个时候人们自然联想到四维空间,那么四维空间是否真实存在?

  

  有人大胆提出假设,四维空间就是三维空间叠加了时间维度,四维空间在一定时间内“规律变化”,这意味着四维空间生命可以不断轮回。

  3维世界的物质在没有外力的情况下一般保持静止状态,比如手机,上一秒和下一秒都是一个模样,但四维空间物体则会自然变化,变成不同模样,在一定时间内又变回原样。

  

  本以为四维空间物体只存在于我们的假设和幻想中,永远不可能存在于现实世界中,但在2012年,诺贝尔物理学奖得主弗朗克·韦尔切克提出一种属于四维空间的物体-时间晶体,2016年,由诺曼·姚(Norman Yao)带领的科学团队成功出创造出了时间晶体。

  在2021年2月,来自德国马克斯·普朗克智能系统研究所的研究人员称,他们再次在时间晶体的研究中获得了突破性研究,首先研究员在室温下用磁振子制成时间晶体,然后用扫描透射X射线显微镜首次观察了时间晶体原子在不断轮回的过程。

  

  什么是时间晶体?

  很多研究报告对于时间晶体的描述太过官方了,不是专业人士真的很难看懂,我在这里以简单易懂的方式再次描述。

  

  时间晶体又称时空晶体,属于四维晶体,在现实世界中,晶体并不少见,比如水晶钻石,橄榄石,石英晶体,钻石等,但是这些都属于三维晶体,因为其内部原子以三维网格结构排列,结构比较固定,原子不会移动太多,因此三维晶体只在外部空间上移动,但是作为四维度晶体的的时间晶体完全不同,内部粒子一直在做短距离的周期变化,并且变化轨迹复杂,并非平移运动。

  

  由于时间晶体内部原子在周期轮回,不受到空间影响,这可能会导致许多潜在的应用,比如未来可用于精确计时,不过现在还不行,因为制造出来的时间晶体存在时间较短,形状并不稳定。

  时间晶体研究获重大突破

  为了研究时间晶体,首先必须要制造出来,之前科学家一直在使用超冷爱因斯坦冷凝体玻色子,通过电子自旋的集体激发制造出时间晶体。但是现在,马克斯·普朗克研究以不同的方式制造出时间晶体。

  

  他们先将一根坡莫合金与天线连接在一起,然后接通电流,电流在坡莫合金材料上产生振荡磁场,电磁波从两端传播到坡莫合金材料上,电磁波激发了材料内部的磁振子,运动的磁振子返复凝结成重复的图案,这意味着时间晶体内部原子在不断轮回。

  

  马克斯·普朗克研究人员观察到,在时间晶体内部,原子行为是怪异的,比如先往一个方向旋转,接着往另一个方向旋转,不管怎么旋转,结果都会在规定时间内回到原点,这被科学家称为“滴答声”,也就是说时间晶体内部原子在时间上不断地轮回。

  

  马克斯·普朗克研究人员发现,时间晶体可以与其他准粒子相互作用,用这种方式制造的时间晶体能够在很长时间内保持稳定状态,这些都是前所未有的新发现,是一次突破性发现,为制造时间晶体开辟了新的途径。

  总结

  时间晶体再一次被证实存在了,它不仅具有空间相互性,还具有时间上的轮回关系,意味着时间晶体未来的应用潜力巨大,在不久的未来,时间晶体的应用可能会变得非常广泛,可以用在精确计时,雷达成像,量子传送等。

  

  时间晶体是四维晶体,内部原子可以一直轮回,锁住时间,这是否意味着四维空间也真实存在呢?四维空间存在于某一个宇宙角落里,一切物体在这里无限轮回,其中也包括生命,生命在这里没有起点也没有终点,一直在这里不断轮回。

  

  这让我想了一部很有名的科幻大片《2001太空漫游》,虽然是一部很老的片子,但很多人表示看不懂,该影片最后出现的场景就是四维空间,空间和生命在这里不断轮回,想想都觉得神奇,大家对四维空间有什么看法?有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号:有趣探索

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