brisure de symétrie spontanée peut conduire à beaucoup de nouveaux matériaux apparaissent comme par magie. Soi-disant « Symétrie » il est La direction correspondant dans l'espace, le temps, l'énergie, etc., la structure de la matière et la nature des mêmes lois physiques . Lorsque la symétrie est rompue, le matériau produira une série de ce qui concerne l'état, la conductivité thermique, la conductivité électrique, les caractéristiques de stress et d'autres changements.
Figure problème Shu est des solutions symétriques, asymétriques, la loi naturelle est symétrique, substance régie par les lois de l'état d'asymétrie, qui est la rupture spontanée de symétrie
Si l'application de ce sujet dans notre vie quotidienne, elle est la plus expression directe L'état physique . les molécules d'eau glacée dans le cristal de gauche à droite et de haut en bas d'agencement présente un état hautement ordonnée, à savoir Il a une symétrie de translation dans l'espace. Par exemple, la fonte des glaces dans l'eau est en fait un manque processus de rupture symétrie de translation, Très désordonnés l'eau liquide après la rupture et a atteint un changement de phase que l'on appelle .
Il ne fait aucun doute en mathématiques, très ordonnée cristal facile à comprendre - ils ont déterminé les points de fusion à la norme de la pression atmosphérique et d'ébullition, et a déjà fait une série de physiciens théoriques de généraliser ses propriétés physiques. Mais pour le verre comprend un processus de changement de phase, les aliments surgelés, plastique ou amorphe, il n'y a pas couramment la théorie acceptée est dérivé.
Amorphe (à gauche) et le cristal (à droite) dans la structure microscopique Shu figure
Je dois admettre, dans 30 ans, les physiciens ont été s'il y a un processus de transition de phase non cristalline de débattre de la question, le processus de changement de phase Il existe seulement dans le modèle théorique, ne peut être vérifiée en réalité substance amorphe.
Cependant, avec l'aide de la physique des particules, chercheur Duke University il y a Sho Yaida Et enfin, par des dizaines de pages nombre de longue main résolu la controverse a duré 30 ans.
Figure Shu à la main ou trente pages de calculs, les chercheurs de l'Université Duke Sho Yaida finalement terminée question sur la phase de verre « désordonnée » des matériaux à basse température. Cette phase peut être une nouvelle théorie de l'Etat
En réponse, superviseur, Département de chimie, professeur Université Duke Sho Yaida de Patrick Charbonneau a dit qu'ils ont trouvé un indice de l'existence d'une telle transition de phase, mais pour le faire avant ne oserait le dire, parce que les universitaires pensent que cette transformation de phase est impossible il existe. Dans tous les cas, leurs résultats ont démontré, Cette transition de phase est tout à fait possible.
Pour le professeur, Département de chimie, l'étude de ce plus bizarre est la suivante: Le modèle mathématique de lunettes et d'autres systèmes désordonnés sur un imaginaire univers de grande dimension est en fait une solution plus facile . Dans le cas de dimension infinie, leurs propriétés peuvent être étendus pour être plus simple, comme nous résolvons le problème de la phase cristalline dans l'image en trois dimensions du même.
Cependant, cette transition de phase est également en existe trois dimensions? Dans les années 1980 il y a une équipe a rejeté cette possibilité par des calculs mathématiques. Ainsi, au cours des trois dernières décennies, est encore point de vue académique répandue, Présent dans les résultats de calcul de grande dimension invalide dans le monde en trois dimensions.
Jusqu'à une date récente, de Charbonneau de trouver, Il y a un verre à changement de phase en trois dimensions des indices.
Figure Shu débuts de l'informatique incapable de trouver un point d'intersection (à gauche) dans le diagramme de phase, il ne peut pas déterminer le moment d'une transition de phase claire. Etude Yaida et détermine la position du point et les conditions de transition vitreuse trouve à basse température
Cependant, après avoir lu le résultat de l'opération, a un arrière-plan de la physique des particules Yaida a soudainement réalisé que la dernière étude ne nie pas la possibilité, peut-être un peu de nouveaux calculs dans cette mémoire de changement de phase sera en mesure de trouver Ce changement d'état de la synchronisation du nud. Puis, le mois dernier, après avoir essayé la main compté 30 pages, Yaida finalement fait.
À cet égard, il ne peut pas aider mais écrié: « Ceci est mon effort pour participer à la raison scientifique, ce petit désigné pour les chercheurs dans ce domaine est d'une grande importance. Il permet à l'Institut d'explorer les années soixante-dix et quatre-vingt états exotiques de la matière a un sens dans un monde réel en trois dimensions . "
Figure chercheur post-doctoral à l'Université Duke Shu Sho Yaida (à gauche) et son mentor Patrick Charbonnea
En fait, la nouvelle puissance de recherche que cette étape est susceptible d'être présent dans le processus de formation de verre, Et une fois que le changement de phase amorphe est avérée réelle, le terrain apportera matériel d'impact incommensurable. À cet égard, Charbonneau a dit: « Nous devons faire face à la possibilité de l'existence du point dans le monde en trois dimensions au sérieux, il Ombre propagation de bruit fort, l'absorption de la chaleur, la conduction de contenu d'information . L'étude d'impact profond sur notre compréhension de l'état amorphe, si elles sont une masse de plastique, désordre, ou un morceau de verre. "
Après un examen rigoureux, les résultats du dépouillement manuel avons finalement obtenu publié dans le 26 mai « Physical Review Letters » (Physical Review Letters).
verre figure Shu état « trouble » à basse température peut être une nouvelle phase théorique
Retour sur le thème de la rupture de symétrie, en supprimant l'état a un effet significatif sur le changement de matériau cristallin, la théorie et la physique des principaux sujets d'actualité sont inextricablement liés. Par exemple, la rupture de symétrie de jauge peut devenir un conducteur supraconducteur, brisant le champ de jauge non abélien de particules élémentaires peut être transmise à la masse.
En fait, un récent grand cristal est temps chaud symétrique rupture de substance sur le temps . En ce qui concerne le statut de chaque fois qu'il doit être continu, qui est, s'il n'y a pas de structure sur la structure et la prochaine seconde seconde influence de l'extérieur doit être continue, même. Si la substance spontanément progressive dans le temps et montrant un changement cyclique, "Time Crystal" est né.
Août 2016, Berkeley professeur de physique pour aider l'Université de Californie Norman Yao sur les articles publiés « Physical Review Letters » montrent que le piège à ions calcium les fabriquer, peut guider la boucle de calcium dans un champ magnétique commence à tourner définitivement vers le bas, et intervalles vont revenir à la position initiale, formant ainsi une seule fois disposées de façon répétée sur le « réseau », de sorte que le temps de symétrie est rompue.
expériences en cristal de temps montrer la carte Université Shu de Californie, Berkeley: ions calcium par le champ électrique autour d'un « piège » de 100 microns de large en ce sens qu'ils forment l'anneau de cristaux. Les scientifiques pensent que le champ magnétique statique provoque la rotation de la bague
Bien que le graphène comme le premier général, les cristaux de temps à la fin ce que certaines applications n'est pas encore claire. Mais au moins une chose est sûre, le cristal de super temps de stabilité peut être utilisé comme une arme puissante contre la décohérence d'états quantiques pour assurer une vie. Si les états quantiques peuvent être renforcées, il peut être utilisé pour produire une mémoire quantique plus stable informatique, et des mesures plus précises.
Ainsi, en Mars de cette année publié dans le magazine « Nature », sera également une interprétation détaillée de cette conclusion comme une histoire de couverture.
Figure Shu Mars 2017 question de « Nature » histoire de couverture du magazine: « cristal de temps »
