Fizycy zaproponowali model dyskretnej cieczy czasowej — ScienceAlert
Fizycy z Instytutu Fizyki Układów Złożonych Maxa Plancka w Niemczech zaproponowali teoretyczny model dyskretnej cieczy czasowej. W takim układzie zachowany jest lokalny porządek w czasie, choć dalekozasięgowa spójność oscylacji zostaje zniszczona. Pracę zespołu, któremu przewodzili Zuo Wang i Marios H. Michael, opublikowano na serwerze preprintów arXiv; nie przeszła ona jeszcze recenzji naukowej, informuje ScienceAlert.
Model cieczy czasowej
Naukowcy oparli się na zasadach dyskretnych kryształów czasowych. W zwykłym krysztale wzór strukturalny powtarza się w przestrzeni, natomiast w krysztale czasowym w czasie powtarza się określony sposób zachowania. Dyskretny kryształ czasowy jest sterowany przez zewnętrzne źródło, ale jego własny rytm może różnić się od częstotliwości tego źródła: na przykład jeden cykl kryształu może przypadać na dwa cykle zewnętrznego oddziaływania.
W modelu fizycy rozważali dwuwymiarową sieć oddziałujących spinów — umownych momentów magnetycznych. Połączono ją z rezonatorem elektromagnetycznym, w którym fluktuacje termiczne wywołują oscylacje pola elektromagnetycznego. Pole wpływa na spiny, skłaniając je do zmiany orientacji i oddziaływania z sąsiednimi elementami sieci.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Porządek w obecności fluktuacji
W określonych warunkach symulacji spiny zaczynały oscylować z częstotliwością dwukrotnie niższą niż częstotliwość rezonatora, mimo nieregularnych fluktuacji sterujących układem. Jednocześnie od czasu do czasu przechodziły między dwoma równoważnymi wariantami powtarzającego się rytmu.
Autorzy nazwali takie zaburzenia solitonami czasowymi. Zakłócają one dalekozasięgową spójność czasową, ale nie niszczą lokalnego porządku czasowego. Analogicznie do wody, która po stopieniu lodu zachowuje lokalną strukturę, modelowany układ zachowywał lokalne uporządkowanie czasowe po utracie porządku dalekozasięgowego.
Symulacje wykazały również nietypową rolę temperatury. W niskich temperaturach fluktuacje były zbyt słabe, aby pojawił się powtarzający się rytm. W temperaturach pośrednich powstawał porządek, a w wysokich nadmierne fluktuacje go niszczyły. Autorzy przypuszczają, że taki układ może średnio odtwarzać symetrię przesunięcia w czasie i potencjalnie istnieć w równowadze termicznej, w której zwykłe kryształy czasowe nie powinny się tworzyć. Cieczy czasowej nie zrealizowano dotąd eksperymentalnie.
