NRK Meny
Normal

Fann nytt materie

Forskarar har klart å lage tidskrystallar, eit heilt nytt materie som potensielt kan bane veg for eit hav av nye teknologiar.

Tidskrystall

Med eigenskapar som ein ikkje har sett før, er det nye tidskrystallane ein døropnar i følgje norsk fysikar, Bjørn Hallvard Samset.

Foto: E. Edwards/JQI

I 2012 framsette ei gruppe forskarar, med nobelprisvinnar Frank Wilczek i spissen, ein teori om at krystallar ikkje berre er å finne i det tredimensjonale rommet rundt oss, men også i den fjerde dimensjonen- tid. Krystall er eit fast stoff der atom er ordna i eit repeterande mønster i alle tre dimensjonar. Ein kan sjå det som eit jamt og fint gitter. Det at krystallar repeterer seg i tid vil seie at denne gitterstrukturen også kan observerast i tid.

Krystallane har fått namnet tidskrystallar, noko som kanskje kan høyrast ut som ein duppedings frå ein sciencefictionfilm. Men for få månadar sidan klarte forskarar frå universiteta Harvard og Maryland å framstille slike tidskrystallar, ei oppdaging som no er kvalitetssikra.

– Desse tidskrystallane har eigenskapar som vi ikkje har sett i anna materie. Forskarane har med andre ord funne ein ny måte å bygge stoff og materiale på, forklarar fysikar, Bjørn Hallvard Samset.

Som eit eksempel på det forskarane har fått til kan vi sjå på karbon. Det finn vi i fastform som både kol og diamant. Atomoppbygginga er den same, men eigenskapane er heilt forskjellig. På same måte har ein tidskrystall heilt andre eigenskapar, men kan i teorien også vere bygd opp av karbonatom. Byggjeblokkene er dei same, men eigenskapane er annleis.

Ævemaskin?

Tidskrystallar har i teorien blitt samanlikna med ein klump av gelé. Gir ein geleen eit dult vil den riste og skjelve før den til slutt blir roleg og når sin stilleståande grunntilstand. Om geleen derimot var ein tidskrystall ville denne skjelvinga og ristinga aldri ta slutt, fordi grunntilstanden i ein tidskrystall er konstant rørsle.

Det kan kanskje høyrast ut som om at vi har med ei ævemaskin å gjere, men dessverre er det fysisk umogleg. Tidskrystallar er eit lukka system der energi korkje blir tilført eller slepp ut. Forskarane frå Harvard og Maryland tilførte også konstant energi for å framstille krystallane, noko som neppe gjer det til noko ævemaskin.

Kan revolusjonere datateknologien

Ein av dei mest lovande bruksområda for slike krystallar kan vere i kvantedatamaskiner. Problemet med kvantedatamaskiner i dag er at dei er ustabile og må vere svært isolerte og operere under kalde temperaturar. Men med tidskrystallar kan ein kanskje klare å lage kvantesystemer som er stabile under mindre ekstreme forhold.

– Bruksområda veit vi ikkje endå. Det kan vere at det kan brukast til å lage masse ny teknologi. Eg reknar med forskarar verda over kjem til å kaste seg over dei nye moglegheitene, avsluttar Samset.