Pealdis: omavalmistatud alumiiniumkristall. Kaal 5,01 g Allikas: JanDerChemiker wikimedia Commonsi kaudu
Termodünaamika teine seadus väidab, et kõik isoleeritud süsteemid suunduvad entroopia poole. Rühm füüsikuid on spekuleerinud, et seade, mida nimetatakse „kosmose-aja kristalliks“, võiks teoreetiliselt jätkata arvuti tööd ka pärast universumi kuuma surma. Probleem oli selles, et seni polnud neil aimugi, kuidas kosmose-aja kristalli ehitada.
Kristallid koosnevad aatomite või molekulide korduvatest mustritest, nad on ruumis sümmeetrilised ja madalaimas energiaseisundis. Need tulenevad kogu energia eemaldamisest süsteemist (nagu soojuse äravõtmisel moodustuvad jääkristallid). Massachusettsi tehnoloogiainstituudi Nobeli preemia võitnud füüsik Frank Wilczek arvas, et selliste kristallstruktuuride sümmeetria võiks eksisteerida neljandas dimensioonis. ajast ja ruumist. Aegkristalli aatomid pöörlevad pidevalt ja pöörduvad tagasi algsesse asukohta ning olles madalaimas võimalikus energiaseisundis, jätkavad nad pöörlemist ka pärast seda, kui universum on alistunud entroopiale. Selline korduv liikumismuster nõuab tavaliselt energiat, kuid nüüd on Michigani ülikooli Ann Arbori ja Pekingi Tsinghua ülikooli teadlaste rühm, keda juhendavad Tongcang Li, California ülikool, Berkeley, nende arvates välja töötanud, kuidas sellist kristall madalaimas energiaseisundis, mis näitab seda korduvat mustrit või perioodilist struktuuri nii ruumis kui ka ajas, ruumi-aja kristall.
Nad teevad ettepaneku ehitada ioonpüüdur, mis hoiab laetud osakesi elektrivälja abil paigas. Ioonid tõrjuvad Coulombi tõrke tõttu loomulikult üksteist, moodustades rõngakujulise kristalli, mille saab nõrga staatilise magnetvälja rakendamisel pöörata. Kui eemaldate seejärel elektrivälja, jätkavad ioonide pöörlemist iseenesest. See ei riku ühtegi füüsikaseadust, see ei ole igavene liikumismasin, kuna energiat ei saa süsteemist välja viia, ta ei saa teha ühtegi tööd, isegi kui see liigub. Kristalli ehitamise peamine väljakutse on vajadus viia temperatuurid absoluutse nulli lähedale.
Ruumi-aja kristallide perioodilisus muudab need looduslikeks kelladeks. Wilczek soovitab ehitada arvuti tööajakristallist, tavalise arvuti 0 ja 1 jaoks seisavad erinevad pöörlemisseisundid. Selline arvuti suudaks üle elada Universumi võimaliku sooja surma. Seal on aga vaid üks väike tükk, nagu Tongcang Li tõdeb: „keskendume kosmose-aja kristallidele, mida saab luua laboris, nii et peate välja mõtlema meetodi, kuidas teha labor, mis suudab kuumahoovis ellu jääda universumi jaoks. ”
Loe lähemalt siit
