คริสตัลอาจเป็นไปได้ในเวลาเช่นเดียวกับในอวกาศ

คริสตัลอาจเป็นไปได้ในเวลาเช่นเดียวกับในอวกาศ

สิ่งที่ฟังดูเหมือนชื่อหนังแฟนตาซีที่ไม่ดี — คริสตัลเวลา — อาจเป็นเรื่องใหญ่ต่อไปในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี

ในเอกสารใหม่สองฉบับ Frank Wilczek นักฟิสิกส์เจ้าของรางวัลโนเบลได้อธิบายคณิตศาสตร์ว่าวัตถุที่เคลื่อนที่ในสถานะพลังงานต่ำสุดสามารถสัมผัสกับโครงสร้างแบบใดแบบหนึ่งได้ทันเวลา “ผลึกแห่งกาลเวลา” ดังกล่าวจะเทียบเท่ากับผลึกชั่วคราวในชีวิตประจำวัน ซึ่งอะตอมจะครอบครองตำแหน่งที่ทำซ้ำเป็นระยะๆ ในอวกาศ

งานนี้ทำโดยนักฟิสิกส์ Alfred Shapere แห่งมหาวิทยาลัยเคนตักกี้บางส่วน ปรากฏเมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ที่ arXiv.org

Maulik Parikh นักฟิสิกส์จาก Arizona State University ใน Tempe กล่าวว่า “เราไม่รู้ว่าสิ่งเหล่านี้มีอยู่ในธรรมชาติหรือไม่

นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบว่าผลึกเวลามีความสำคัญเพียงใด หรือมีการใช้งานจริงหรือไม่ แต่ Wilczek จาก MIT กล่าวว่าแนวคิดนี้ทำให้เขานึกถึงความตื่นเต้นที่เขารู้สึกเมื่อเขาช่วยอธิบายอนุภาคพื้นฐานประเภทใหม่ที่เรียกว่า anyons ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 “ผมมีความรู้สึกแบบเดียวกับที่ผมมีที่นี่” เขากล่าว “ผมได้พบความเป็นไปได้เชิงตรรกะใหม่ว่าสสารจะมีพฤติกรรมอย่างไร ซึ่งเปิดโลกใหม่พร้อมทิศทางที่เป็นไปได้มากมาย”

Wilczek ฝันถึงผลึกแห่งกาลเวลาหลังจากสอนชั้นเรียนเกี่ยวกับการจำแนกคริสตัลในสามมิติและสงสัยว่าเหตุใดโครงสร้างนั้นจึงขยายไปถึงมิติที่สี่ไม่ได้ นั่นคือ เวลา

หากต้องการเห็นภาพผลึกเวลา ให้นึกถึงโลกที่วนกลับมายังตำแหน่งเดิมในอวกาศทุกๆ 

365¼ วัน; ดาวเคราะห์จะทำซ้ำตัวเองเป็นระยะในขณะที่มันเคลื่อนที่ไปตามกาลเวลา แต่ผลึกตามเวลาจริงไม่ได้สร้างจากดาวเคราะห์แต่สร้างจากวัตถุที่มีสถานะพลังงานต่ำสุด เหมือนกับอิเล็กตรอนที่สูญเสียพลังงานที่เป็นไปได้ทั้งหมด

วัตถุนี้สามารถวนซ้ำได้ไม่รู้จบ เช่นเดียวกับอิเล็กตรอนในตัวนำยิ่งยวดสามารถไหลผ่านอวกาศในทางทฤษฎีไปชั่วนิรันดร์ “มันทำในสิ่งที่มันต้องการ และสิ่งที่มันต้องการทำคือการเคลื่อนไหว” วิลเชคกล่าว

ในแง่หนึ่ง ผลึกแห่งกาลเวลาจะเป็นกลไกการเคลื่อนที่แบบถาวร: หากนักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างมันขึ้นมาได้ในห้องแล็บ มันก็จะทำงานตลอดไป แต่มันจะไม่ละเมิดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เพราะคริสตัลจะอยู่ในสถานะพลังงานต่ำสุด ไม่สามารถดึงพลังงานที่มีประโยชน์ออกมาได้

วิลเชคกำลังใฝ่ฝันที่จะขยายแนวคิดผลึกเวลาไปสู่เวลาจินตภาพ ซึ่งเป็นแนวคิดเชิงทฤษฎีของมิติที่สี่ที่ไหลไปในทิศทางที่ต่างไปจากที่ผู้คนสัมผัสกัน

“ผมไม่รู้ว่าสิ่งนี้จะมีประโยชน์ถาวรหรือไม่” เขากล่าว “แต่ผมกำลังสนุกอยู่”

หมายเหตุบรรณาธิการ: Frank Wilczek เป็นสมาชิก ของคณะกรรมการ Society for Science and the Public ซึ่งเผยแพร่ Science News

แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง