Bildetekst: Selvlaget Alum Crystal. Vekt 5,01g Kilde: JanDerChemiker via wikimedia commons
Den andre loven om termodynamikk sier at alle isolerte systemer leder mot entropi. En gruppe fysikere har spekulert i at en enhet som kalles en ‘romtidskrystall’ teoretisk sett kunne fortsette å fungere som en datamaskin selv etter universets hetedød. Problemet var at de ikke hadde noen anelse om hvordan de skulle bygge en romkristall før nå.
Krystaller består av gjentagende mønstre av atomer eller molekyler, de er symmetriske i rommet og i sin laveste energitilstand. De er resultatet av å fjerne all energien fra et system (som iskrystaller som dannes når varmen tas bort) Nobelprisvinnende fysiker Frank Wilczek ved Massachusetts Institute of Technology spekulerte i at symmetrien til slike krystallinske strukturer kunne eksistere i den fjerde dimensjonen både tid og rom. Atomene i en tidskrystall ville konstant rotere og komme tilbake til sin opprinnelige beliggenhet, og når de var i deres lavest mulige energitilstand, ville de fortsette å rotere selv etter at universet har bukket under for entropi. Et slikt repeterende bevegelsesmønster krever vanligvis energi, men nå tror en gruppe forskere ved University of Michigan i Ann Arbor og Tsinghua University i Beijing, ledet av Tongcang Li ved University of California, Berkeley de har jobbet ut hvordan man kan lage en slik krystall i sin laveste energitilstand som viser dette repeterende mønsteret, eller periodiske strukturen, i både rom og tid, en rom-tid-krystall.
De foreslår å konstruere en ionefelle, som holder ladede partikler på plass ved hjelp av et elektrisk felt. Ionene frastøter hverandre naturlig på grunn av Coulomb-frastøtning, og danner en ringformet krystall som kan få rotasjon ved å påføre et svakt statisk magnetfelt. Hvis du deretter fjerner det elektriske feltet, vil ionene fortsette å rotere av seg selv. Dette bryter ikke med noen fysiske lover, det er ikke en evigvarende bevegelsesmaskin, da ingen energi kan tas ut av systemet, den kan ikke gjøre noe arbeid selv om det er i bevegelse. Hovedutfordringen med å bygge krystallen vil være behovet for å bringe temperaturene nær absolutt null.
Perfekt-krystallers periodisitet gjør dem til naturlige klokker. Wilczek foreslår å bygge en datamaskin fra en arbeidstidskrystall, med forskjellige rotasjonstilstander som står inne for 0'ene og 1'ene til en konvensjonell datamaskin. En slik datamaskin ville være i stand til å overleve Universets eventuelle hetedød. Det er imidlertid bare en liten hage, som Tongcang Li innrømmer “vi fokuserer på en romtidskrystall som kan opprettes i et laboratorium, så du må finne ut en metode for å lage et laboratorium som kan overleve i hetedøden av universet. ”
Les mer her
