@ 2013.04.27 , 15:10

物理学家:制造永动机不是不可能

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一位杰出的物理学家刚刚发表声明称自己找到了传说中的“时间晶体”(“time crystals”)存在的证据,而这一切都归功于“时间对称性的裂缝”。所谓的“时间晶体”指的是一种处在思维空间(即时间)中的周期性重复运行结构,这种结构类似于永动机,它处于永动状态,但并不违背能量守恒定律。下面,这位杰出的物理学家要向世人证明他的发现了。

在著名的基础物理研究协会 Simons Foundation 的网站上,科学家 Natalie Wolchover 这样叙述道自己发现时间晶体的故事

在2012年2月,诺贝尔物理学奖得主 Frank Wilczek 决定向公众公布一个有些奇怪,令人担心并很有可能会让自己出丑的点子。永动机的计划听上去本身已经很不靠谱,而 Frank 竟然还声称自己发现了“时间晶体”的决定性证据——这种处于周期性重复运行的物理特征,就像时钟里的分针一样,只是它并不消耗能量,也不会减速。但与时钟或任何我们已知的物件不同,时间晶体的永动状态并不是从什么被储存起的巨大能量中来,而是从“时间对称性的裂缝”中来,是这个“裂缝”让这种特殊的永动状态有了可能。

“在之前所有的物理学研究都是对已知事物认知的延续,”Wilczek 称。他目前供职于麻省理工学院,是一位物理学教授。而他自己关于“时间晶体”的研究则被形容为是“跳出了盒子”的研究。

Wilczek 的点子在物理学界并没有引起太多的争论,学界的意见也相对温和。Wilczek 本人曾长期从事一些新型,实验性的理论研究,这些研究成果最终进入了主流物理学中,包括亚原子粒子轴子(axions)的存在和任意子(anyons)的研究,以及发现了核能里的一种性质:渐进自由(asymptotic freedom),这也是2004年 Wilczek 赢得诺奖的成果。但是说到永动机,它在基础物理法则部分就被断定为不可能实现,面对现在的研究结果大家显得有些不知所措。那么他的这次研究到底是产生了重大的突破还是一次逻辑错误呢?来自波兰压盖沃大学(Jagiellonian University)的光学与原子学物理教授 Jakub Zakrzewski 针对这项研究写了一篇评论文章,但对研究结果本身的正确性仍不确定。

现在,一项技术进步给予了物理学家们验证这个想法的机会。他们计划制造一个“时间晶体”,并不是说这次尝试一定能够得到不需要任何动力的永动机能够无限输出能量的机器(就像各种发明家与野鸡科学家在过去一千多年里尝试的那样),但是我们或许能从尝试中得出更多关于时间的真相。

想了解更多猛击我移步 Simons 基金会本文译自 iO9,由译者 keep_beating 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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