(Pete Linforth/Pixabay) I månader nu,det har spekuleratsatt forskare äntligen kan ha skapat tidskristaller - konstiga kristaller som har en atomstruktur som upprepar sig inte bara i rymden utan i tiden, och sätter dem i konstant svängning utan energi.
Nu är det officiellt - forskare har precis rapporterat i detalj hur man gör och mäter dessa bisarra kristaller. Och två oberoende team av forskare hävdar att de faktiskt har skapat tidskristaller i labbet baserat på denna ritning, vilket bekräftar existensen av en helt ny fas av materia.
Upptäckten kan låta ganska abstrakt, men den inleder en helt ny era inom fysiken - i decennier har vi studerat materia som definieras som 'i jämvikt', som metaller och isolatorer.
Men det har förutspåtts att det finns många fler konstiga typer av materia där ute i universum som inte är i jämvikt som vi inte ens har börjat titta på, inklusive tidskristaller. Och nu vet vi att de är verkliga.
Att vi nu har det första exemplet på icke-jämviktsmateria skulle kunna leda till genombrott i vår förståelse av omvärlden, samt ny teknik som t.ex. kvantberäkning .
'Detta är en ny fas av materia, punkt, men det är också riktigt coolt eftersom det är ett av de första exemplen på icke-jämviktsmateria,' sa huvudforskaren Norman Yao från University of California, Berkeley.
'Under det senaste halvseklet har vi utforskat jämviktsmaterial, som metaller och isolatorer. Vi har precis börjat utforska ett helt nytt landskap av icke-jämviktsmateria.'
Låt oss ta ett steg tillbaka för en sekund, eftersom begreppet tidskristaller har varitflyta omkringsedan några år tillbaka.
Först förutspåddes av Nobelprisvinnande teoretiska fysikern Frank Wilczek tillbaka 2012 Tidskristaller är strukturer som verkar ha rörelse även vid sitt lägsta energitillstånd, känt som ett grundtillstånd.
Vanligtvis när ett material är i marktillstånd, även känt som nollpunktsenergi i ett system betyder det att rörelse teoretiskt sett borde vara omöjligt, eftersom det skulle kräva att det förbrukar energi.
Men Wilczek förutspådde att detta kanske inte faktiskt var fallet för tidskristaller.
Normala kristaller har en atomstruktur som upprepas i rymden – precis som kolgittret hos en diamant. Men precis som en rubin eller en diamant är de orörliga eftersom de är i jämvikt i grundtillståndet.
Men tidskristaller har en struktur som upprepas i tiden, inte bara i rymden. Och den fortsätter att oscillera i sitt marktillstånd.
Föreställ dig att det är som gelé - när du knackar på det, jigglar det upprepade gånger. Samma sak händer i tidskristaller, men den stora skillnaden här är att rörelsen sker utan någon energi.
A tidskristall är som ständigt oscillerande gelé i sitt naturliga grundtillstånd, och det är det som gör det till en helt ny fas av materia - icke-jämviktsmateria. Den är oförmögen att sitta still.
Men det är en sak att förutsäga att dessa tidskristaller existerar, det är en helt annan sak att göra dem, det är där den nya studien kommer in.
Yao och hans team har nu kommit med en detaljerad ritning som beskriver exakt hur man tillverkar och mäter egenskaperna hos en tidskristall, och till och med förutsäger vad de olika faserna kring tidskristallerna bör vara - vilket betyder att de har kartlagt motsvarande av de fasta, flytande och gasfaserna för den nya fasen av materia.
Publicerad i Fysiska granskningsbrev , Deras ringer tidningen 'bron mellan den teoretiska idén och det experimentella genomförandet'.
Och det är inte bara spekulationer heller. Baserat på Yaos ritning, två oberoende team - ett från University of Maryland och en från Harvard - har nu följt instruktionerna för att skapa sina egna tidskristaller.
Båda dessa utvecklingar tillkännagavs i slutet av förra året på pre-print-sajten arXiv.org ( här och här ), och har skickats in för publicering i peer-reviewed tidskrifter. Yao är medförfattare till båda artiklarna.
Medan vi väntar på att tidningarna ska publiceras måste vi vara skeptiska till de två påståendena. Men det faktum att två separata team har använt samma ritning för att göra tidskristaller av väldigt olika system är lovande.
University of Marylands tidskristallerskapadesgenom att ta en conga-linje med 10 ytterbiumjoner, alla med intrasslade elektronsnurr.
Chris Monroe, University of Maryland
Nyckeln till att förvandla den uppställningen till en tidskristall var att hålla jonerna borta från jämvikt, och för att göra det träffade forskarna dem omväxlande med två lasrar. En laser skapade ett magnetfält och den andra lasern vände delvis om atomernas snurr.
Eftersom snurrarna för alla atomerna var intrasslade, satte sig atomerna i ett stabilt, repetitivt mönster av spinnvändning som definierar en kristall.
Det var normalt nog, men för att bli en tidskristall måste systemet bryta tidssymmetri. Och när forskarna observerade ytterbiumatomens conga-linje märkte de att det gjorde något konstigt.
De två lasrarna som periodiskt knuffade ytterbiumatomerna producerade en upprepning i systemet vid dubbelt så lång tid som knuffarna, något som inte kunde inträffa i ett normalt system.
'Skulle det inte vara superkonstigt om du viftade med Jell-O och upptäckte att den på något sätt svarade vid en annan period?' sa Yao.
'Men det är kärnan i tidskristallen. Du har någon periodisk drivrutin som har en period 'T', men systemet synkroniserar på något sätt så att du observerar systemet svänga med en period som är större än 'T'.'
Under olika magnetfält och laserpulsering skulle då tidskristallen ändra fas, precis som en isbit som smälter.
Norman Yao, UC Berkeley
DeHarvard tidskristallvar annorlunda. Forskarna satte upp det med hjälp av tätt packade kvävevakanscenter i diamanter, men med samma resultat.
'Sådana liknande resultat som uppnåtts i två väldigt olikartade system understryker att tidskristaller är en bred ny fas av materia, inte bara en nyfikenhet förpassad till små eller snävt specifika system,' förklarade Phil Richerme från Indiana University, som inte var inblandad i studien, i ett perspektivstycke som åtföljde uppsatsen.
'Observation av den diskreta tidskristallen... bekräftar att symmetribrott kan förekomma i i stort sett alla naturliga världar och banar vägen för flera nya forskningsvägar.'
Yaos ritning har publicerats i Fysiska granskningsbrev , och du kan se Harvards tidkristallpapper här , och University of Maryland paper här .
Uppdatering 31 januari 2017: Vi hade tidigare jämfört den konstanta svängningen av tidskristallerna med att vara i evig rörelse vid marktillstånd, vilket inte är korrekt. Vi har nu rättat till denna förklaring.