Az időkristályok a fizika egyik legkülönösebb anyagállapotát jelentik. Ezek olyan részecskerendszerek, amelyek folyamatosan két állapot között ingadoznak, anélkül hogy külső energia hajtaná őket. Ez azért különleges, mert ez a folyamatos mozgás jelenti számukra a legalacsonyabb energiaállapotot, így elméletileg akár végtelen ideig fennmaradhat.
A hagyományos kristályok szerkezetét a térben ismétlődő mintázat jellemzi, míg az időkristályoknál az ismétlődés az időben jelenik meg. Emiatt úgy tűnik, mintha megsértenének néhány alapvető fizikai elvet. Például felrúgják az úgynevezett idő-transzlációs szimmetriát, amely szerint a fizika törvényei az idő múlásával nem változnak. Emellett működésük első pillantásra a termodinamika második törvényének is ellentmondhat, amely kimondja, hogy egy zárt rendszer természetes folyamatai az egyensúly felé haladnak.
A New York Egyetem kutatói egy újabb különös jelenséget figyeltek meg: úgy tűnt, hogy az időkristályok Newton harmadik törvényének ? a hatás és ellenhatás törvényének ? is ellentmondanak. A kutatók polisztirol gyöngyökből hozták létre a rendszert, amelyeket hanghullámok segítségével lebegtettek a levegőben. Az állóhanghullámok erőt fejtettek ki a részecskékre, hasonlóan ahhoz, ahogy a víz hullámai mozgathatnak egy lebegő levelet.
A kísérlet során a részecskék a hanghullámokon keresztül hatottak egymásra. A nagyobb gyöngyök több hullámot szórtak szét, ezért erősebben befolyásolták a kisebbeket, mint fordítva. Emiatt az erők nem voltak kölcsönösen kiegyenlítettek, ami úgy tűnt, mintha sértené Newton harmadik törvényét.
A kutatók azonban magyarázatot találtak a jelenségre. A kisebb részecskék energiát vesznek fel a hanghullámokból, majd azt továbbadják más részecskéknek, miközben a hullám elszállítja a hiányzó lendületet. Így a fizikai törvények végső soron nem sérülnek meg, de a kísérlet rávilágít arra, hogy az időkristályok még mindig sok meglepetést tartogatnak a fizikusok számára.
forrás: raketa.hu
