Fisikawan di Universitas Shanghai Jiao Tong melakukan sesuatu yang aneh.
Mereka membangun kristal ruangwaktu di atas meja. Kemudian mereka menyaksikannya mencair.
Dan hasilnya? Ruang dan waktu terpecah secara independen.
Kita biasanya menganggap pencairan itu sederhana. Padat hingga cair. Entropi menang. Pesanan mati.
Materi ini tidak setuju.
Dalam keadaan eksotik yang dikenal sebagai kristal ruangwaktu, ruang dan waktu dapat meleleh secara terpisah. Temuan yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences ini menawarkan gambaran langka tentang bagaimana hal yang tidak biasa ini terjadi.
Ini dimulai dengan definisi. “Kristal” biasanya berarti atom dalam kisi 3D. Pola berulang. Urutan sempurna.
Kristal ruangwaktu menambahkan waktu ke dalam campuran.
Strukturnya berulang dalam ruang dan waktu. Atom berosilasi dalam ritme yang stabil dan berulang. Itu berputar terus menerus.
Membangunnya itu sulit. Menjaga mereka tetap stabil lebih sulit. Versi kuantum menimbulkan tantangan besar. Jadi tim beralih ke proxy klasik: analog klasik.
Anggap saja seperti piring Chladni. Anda menggetarkan permukaan pada 100 Hertz. Butiran pasir menari. Mereka menetap di node.
Namun eksperimen ini menukar pasir dengan cakram plastik kecil. Setiap disk memiliki enam pin miring. Mereka bergoyang-goyang secara kacau di atas pelat yang bergetar. Tendangan acak dari tenaga penggerak.
Tidak ada garis yang rapi.
Kecuali Anda mengemasnya dalam jumlah yang cukup.
Lalu, sihir.
Ratusan disk secara spontan tersusun menjadi kisi segitiga. Seluruh kelompok berputar sebagai satu benda kaku. Satu revolusi setiap lima jam.
Gerakan tersinkronisasi ini bertahan dari kebisingan. Itu berlangsung hampir satu hari.
Yang terpenting, putaran lima jam itu berbeda dengan putaran 100-Hertz. Penggeraknya hanya menyuplai energi. Osilasi jangka panjang muncul dengan sendirinya.
Untuk melihat apa yang terjadi jika pesanan gagal, para peneliti mengeluarkan disk. Mereka mengurangi kepadatannya. Mereka memaksakan pencairan.
Itu tidak memudar begitu saja. Itu tidak perlahan-lahan membusuk menjadi kekacauan.
Proses peleburan kristal ruangwaktu berlangsung dalam tiga fase berbeda.
- Waktu yang disinkronkan gagal secara lokal. Tambalan kristal kehilangan ritme. Sisanya terus menari.
- Iramanya rusak total. Urutan temporalnya hilang. Namun, kristal tersebut masih mempertahankan bentuk spasialnya. Ruang dan waktu terputus.
- Kisi-kisinya runtuh. Struktur fisiknya pecah. Itu menjadi seperti cairan yang tidak teratur.
Dua proses fisik yang berbeda mendorong hal ini.
Hilangnya tatanan temporal berasal dari melemahnya interaksi partikel. Runtuhnya kristal itu sendiri terjadi karena cacat menyebar melalui kisi-kisi.
Mengapa ini penting?
Karena aturan yang mengatur keteraturan dalam waktu berbeda dengan aturan yang mengatur keteraturan dalam ruang.
“Hasil eksperimen kami mengungkapkan skenario peleburan tiga tahap yang rumit,” tulis para peneliti. Mereka mencatat bahwa simetri spasial dan temporal melebur pada nilai kritis yang berbeda. Melalui mekanisme yang berbeda. Mereka bertindak secara independen.
Ini tidak berarti semua kristal ruangwaktu berperilaku seperti ini. Sistem kuantum mungkin berbeda.
Namun percobaan tersebut membuktikan bahwa ruang dan waktu dapat terputus selama transisi fase.
Ini membuka jalan baru untuk mempelajari pemecahan simetri yang kompleks dalam sistem klasik. Fase-fase eksotik dan di luar keseimbangan bukan lagi sekadar teori. Mereka dapat dilihat. Meski hanya beberapa jam, di atas meja bergetar di Tiongkok.
