Ekstra
Magazyn
Ekstra Magazyn

Najlepsze teksty z całej Polski, w każdy piątek dla wszystkich prenumeratorów Cyfrowych. Poznaj Ekstra Magazyn

Czwarty stan skupienia. Czy badacze z Krakowa namieszają w fizyce?

Czytaj dalej
Fot. Anna Kaczmarz / Dziennik Polski / Polska Press
Maria Mazurek

Czwarty stan skupienia. Czy badacze z Krakowa namieszają w fizyce?

Maria Mazurek

Prof. Krzysztof Sacha, fizyk z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, odkrył istnienie kryształów czasowych. Opowiada nam, czym one w ogóle są, co zmienia to odkrycie i jak w przyszłości będziemy mogli je wykorzystać.

Dostanie pan Nobla?

Każdy naukowiec ma taką fantazję. Ale w tym momencie to kompletnie nierealne.

Przecież czytam o panu, że odkrył pan czwarty stan skupienia - kryształy czasowe, że tworzy nowy paradygmat, że to przełom…

Czas pokaże.

O co chodzi z tymi kryształami czasowymi?

Najpierw trzeba zrozumieć, czym są „tradycyjne” kryształy, czyli przestrzenne. Wie pani?

Takie ciała, które mają regularne kształty.

Zgadza się. I które w te regularne kształty „układają się” same. Możemy opowiedzieć o tym obrazowo: wyobraźmy sobie garść atomów, które bardzo powoli chłodzimy do superniskich temperatur. Układy w skrajnie niskich temperaturach dążą do stanu jak najmniejszej energii - a osiągają go właśnie w strukturach krystalicznych. Zatem ta garść atomów, w odpowiednich warunkach, przyjmie w przestrzeni regularne kiształty. O kryształach przestrzennych wiemy od lat i niejedna Nagroda Nobla została przyznana za prace nad nimi. Ich właściwości wykorzystujemy na wiele sposobów, między innymi cała elektronika jest na nich oparta.

Kryształowe wazy, kieliszki i cukierniczki, jak się domyślam, kryształami wcale nie są?

No nie. Szkło zwane potocznie kryształami to ciało amorficzne. Czyli, jak zajrzymy w głąb, ono wcale nie tworzy struktury regularnej. Prawdziwymi kryształami są za to na przykład sól, lód, węgiel.

I diamenty?

Tak, bo diament to węgiel przecież, tylko trochę drogi. Tak czy inaczej kryształy przestrzenne mają wiele zastosowań i wiele ciekawych właściwości, które wciąż zaskakują fizyków. Na przykład nadprzewodnictwo. Okazało się, że jak odpowiednio obniży się temperaturę rtęci, to zanika tam opór elektryczny. Kryształami przestrzennymi zajmuje się fizyka ciała stałego, potężny dział.

No dobrze, ale co mają do tego kryształy czasowe?

W zasadzie wszystko - tylko wymiar przestrzeni trzeba zamienić na wymiar czasu. Ale po kolei. Wszystko zaczęło się kilka lat temu, w 2012 roku, kiedy Frank Wilczek - fizyk polskiego pochodzenia, noblista, ale z zupełnie innej dziedziny - zadał proste i genialne, według mnie, pytanie.

Które brzmiało?

Skoro mamy atomy, które oddziałują między sobą i mogą stworzyć struktury krystaliczne w przestrzeni, to czyż atomy nie są w stanie stworzyć również struktury krystalicznej w czasie?

Dość proste pytanie.

Ale nikt na nie wcześniej nie wpadł. Z kryształami przestrzennymi mamy do czynienia od lat, a jakoś nikomu do głowy nie przyszło, że czas też może być tu świetnym wymiarem. Idea Wilczka była prosta - to, co dzieje się w przestrzeni, może dziać się też w czasie. Czyli że atomy mogą się wprawiać w okresowy, regularny ruch.

Wskazówki na zegarze poruszają się w sposób regularny.

Zgadza się. Zresztą nie tylko wskazówki zegara - z ruchem cyklicznym mamy do czynienia bardzo często. Ale Wilczkowi chodziło o coś więcej: o układ ciał, które w wyniku oddziaływań między sobą wprawiają się w ruch same.

Perpetuum mobile?

Takie były konsekwencje idei Franka Wilczka.

Czytaj więcej:

  • Wie pan, jakie miałam pierwsze skojarzenie, czytając o pana pracach? Że skoro są układy, które mogą w czasie powtarzać swoją budowę, to może cały wszechświat jest na replayu, wciąż się odtwarza, raz po razie… 
Pozostało jeszcze 69% treści.

Jeżeli chcesz przeczytać ten artykuł, wykup dostęp.

Zaloguj się, by czytać artykuł w całości
  • Prenumerata cyfrowa

    Czytaj ten i wszystkie artykuły w ramach prenumeraty już od 2,46 zł dziennie.

    już od
    2,46
    /dzień
Maria Mazurek

Dodaj pierwszy komentarz

Komentowanie artykułu dostępne jest tylko dla zalogowanych użytkowników, którzy mają do niego dostęp.
Zaloguj się

plus.nowosci.com.pl

Polska Press Sp. z o.o. informuje, że wszystkie treści ukazujące się w serwisie podlegają ochronie. Dowiedz się więcej.

Jesteś zainteresowany kupnem treści? Dowiedz się więcej.

© 2000 - 2019 Polska Press Sp. z o.o.