Fraktalna natura czasu od dawna fascynuje uczonych. Do tej pory powstało już wiele teorii na ten temat. Być może wkrótce doczekamy się doświadczalnego udowodnienia tej hipotezy naukowej za pomocą fizycznej struktury, tak zwanego kryształu czasu.

Rewolucyjny pomysł zweryfikowania fraktalnej hipotezy zaproponował zdobywca Nagrody Nobla, fizyk Frank Wilczek. Kryształ czasu, jaki stworzył koncept, który zdaje się prowadzić do stworzenia fizycznej struktury, która porusza się z powtarzalnym wzorcem. To, co jest jednak niezwykłe to fakt, że wygląda nie czerpie to żadnej energii a nie wydaje się, aby miało przestać się powtarzać lub przynajmniej zwolnić interwał. Z punktu widzenia fizyki stan tego obiektu będzie zależał od czasu i nie będzie występował w danym

Kryształ czasu nie czerpie energii do ruchu z energii, lecz ze złamania symetrii czasu, pozwalającego na specjalną formę nieustającego ruchu. Taka forma perpetuum mobile przeraziła uczonych. Ostatecznie jednak koncepcja została poddana dyskusji w środowisku naukowym. W październiku 2012 roku opisywano to nawet w prestiżowym tytule prasowym Physical Review Letters. Wilczek stwierdził, że nie wie na pewno czy obiekty łamiące symetrię czasu mogą istnieć, ale wzywa fizyków eksperymentalnych do podjęcia wyzwania i stworzenia takiego stanu istnienia.

W czerwcu ubiegłego roku, zespół fizyków pod kierownictwem specjalisty od nanoinżynierii z Uniwersytetu w Berkeley, Xiang Zhang, przedstawiła ideę kryształu w postaci stałego obrotowego pierścienia z naładowanymi atomami lub jonami. Aby wszystko się udało konieczne jest stworzenie tak zwanej pułapki jonowej, czyli zespołu elektrod zdolnych do uwięzienia atomów i jonów w przestrzenie niewiele większej niż przekrój ludzkiego włosa. Aby sprawdzić czy okrąg z atomów będzie podlegał oczekiwanej rotacji, która będzie się powtarzała naukowcy planują użycie specjalnych laserów, które będą wybijały na chwile dany atom ze stanu splątania pokazując jego daną lokalizację i jednocześnie dowód na ruch układu.

Eksperyment potrwa od około trzech lat do nieskończoności, w zależności od nieprzewidzianych trudności technicznych i posiadanego finansowania.  Wyniki, na które liczą fizycy mogą zapewnić solidny skok w nauce w zakresie wiedzy o naturze czasu. Działający kryształ czasu spowodowałby konieczność zmierzenia się z przestarzałymi prawami mechaniki kwantowej i otworzyłby drogę do nowych wielkich teorii fizycznych.

Źródła:

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v109/i16/e160402

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v109/i16/e163001

http://physics.aps.org/articles/v5/116