Chú thích: Tự tạo Alum Crystal. Trọng lượng 5,01g Nguồn: JanDerChemiker qua wikidia commons
Định luật thứ hai của nhiệt động lực học nói rằng tất cả các hệ cô lập đều hướng tới entropy. Một nhóm các nhà vật lý đã suy đoán rằng một thiết bị gọi là crystal tinh thể không gian thời gian về mặt lý thuyết có thể tiếp tục hoạt động như một máy tính ngay cả sau cái chết nóng của vũ trụ. Rắc rối là họ không biết làm thế nào để xây dựng một tinh thể không-thời gian, cho đến bây giờ.
Các tinh thể được tạo thành từ các mẫu lặp lại của các nguyên tử hoặc phân tử, chúng đối xứng trong không gian và ở trạng thái năng lượng thấp nhất. Chúng là kết quả của việc loại bỏ tất cả năng lượng khỏi một hệ thống (như tinh thể băng hình thành khi nhiệt bị lấy đi) Nhà vật lý đoạt giải Nobel Frank Wilczek tại Viện Công nghệ Massachusetts suy đoán rằng sự đối xứng của các cấu trúc tinh thể như vậy có thể tồn tại ở chiều thứ tư của thời gian cũng như trong không gian. Các nguyên tử trong một tinh thể thời gian sẽ liên tục quay và quay trở lại vị trí ban đầu của chúng và, ở trạng thái năng lượng thấp nhất có thể, chúng sẽ tiếp tục quay ngay cả khi vũ trụ bị khuất phục bởi entropy. Một mô hình chuyển động lặp đi lặp lại như vậy thường đòi hỏi năng lượng nhưng bây giờ một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Michigan ở Ann Arbor và Đại học Tsinghua ở Bắc Kinh, dẫn đầu bởi Tongcang Li tại Đại học California, Berkeley nghĩ rằng họ đã tìm ra cách tạo ra một tinh thể ở trạng thái năng lượng thấp nhất cho thấy mô hình lặp lại này, hoặc cấu trúc định kỳ, trong cả không gian và thời gian, một tinh thể không-thời gian.
Họ đề xuất xây dựng một bẫy ion, giữ các hạt tích điện tại chỗ bằng cách sử dụng điện trường. Các ion tự nhiên đẩy nhau do lực đẩy Coulomb, tạo thành một tinh thể hình vòng có thể được tạo ra để quay bằng cách áp dụng một từ trường tĩnh yếu. Nếu sau đó bạn loại bỏ điện trường, các ion sẽ tiếp tục tự quay. Điều này không vi phạm bất kỳ định luật vật lý nào, nó không phải là một cỗ máy chuyển động vĩnh cửu vì không có năng lượng nào có thể được lấy ra khỏi hệ thống, nó có thể làm bất kỳ công việc nào ngay cả khi nó đang di chuyển. Thách thức chính để xây dựng tinh thể sẽ là cần phải đưa nhiệt độ gần bằng không.
Các tinh thể không-thời gian Chu kỳ làm cho chúng đồng hồ tự nhiên. Wilczek đề nghị xây dựng một máy tính từ một tinh thể thời gian làm việc, với các trạng thái quay khác nhau đứng trong 0 và 1 của một máy tính thông thường. Một máy tính như vậy sẽ có thể sống sót sau cái chết nhiệt cuối cùng của Vũ trụ. Tuy nhiên, chỉ có một nhược điểm nhỏ, vì Tongcang Li thừa nhận, chúng tôi tập trung vào một tinh thể không gian có thể được tạo ra trong phòng thí nghiệm, vì vậy bạn cần tìm ra một phương pháp để tạo ra một phòng thí nghiệm có thể sống sót trong cái chết do nhiệt. của vũ trụ."
Đọc thêm tại đây
