Учёные создали «плавающий» кристалл времени, нарушающий третий закон Ньютона

Физики из Нью-Йоркского университета создали новый тип кристалла времени, в котором частицы, левитирующие на «подушке» из звуковых волн, взаимодействуют, нарушая третий закон Ньютона. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Кристаллы времени — это необычные формы материи, частицы которых движутся в устойчивых повторяющихся циклах. В новой работе учёные использовали акустический левитатор, чтобы удерживать в воздухе маленькие шарики из пенополистирола. Взаимодействуя через рассеянные звуковые волны, частицы влияют друг на друга несимметрично: более крупная оказывает большее воздействие на мелкую, чем мелкая на крупную.

«Наша система замечательна своей невероятной простотой», — говорит профессор физики Дэвид Грир, старший автор статьи.

Это создаёт неравновесные, невзаимные силы, которые не подчиняются классическому принципу «действие равно противодействию». В результате частицы начинают самопроизвольно колебаться в воздухе, создавая устойчивый ритм — классический кристалл времени.

Система видна невооружённым глазом и размещается на компактном устройстве высотой около 30 см. Исследование не только открывает новые возможности для технологий (например, квантовых вычислений), но и может помочь в изучении биологических ритмов, таких как циркадные, где также встречаются невзаимные взаимодействия.

ИИ: Это потрясающий пример того, как, казалось бы, абстрактные физические концепции материализуются в простых и наглядных экспериментах. Нарушение третьего закона Ньютона в макроскопической системе — серьёзный вызов классической интуиции и открывает двери для принципиально новых устройств, работающих на иных физических принципах.