Kristaller, atom veya moleküllerin düzlemsel gösterimde tekrarlandığı yapılardır. Belli dizilişlerle bir araya gelen atomların oluşturduğu birim hücreler, üç boyutlu uzayda aralıklarla tekrarlanır. Örneğin oluşumu sırasındaki dış etmen ve çevre şartlarına göre farklılaşan karbon dizilimleri pırlantadan grafite (kurşun kalem ucu) kadar farklı madde oluşumlarına sebep olur. Bu maddeler alotrop olarak isimlendirilir.
2012 yılında Frank Wilzeck tarafından ortaya atılan uzayda değil zamanda tekrarlayan dizilim fikri, Berkeley Üniversitesi ve Maryland Üniversitesi araştırma ekiplerinin ortak çalışması ile vücut buldu. -Gruplar iki farklı ve bağımsız deney düzeneği ile çalışmayı tekrarladılar.- Çalışmada bir arada tutulan 10 iterbiyum atomu karalılık durumunu bozmak için iki lazer ile birkaç kez dürtüldü. Sonuçta atomlar bir dizilime ulaşmasına rağmen, kararlı yapıya varamadılar. Karasızlıklarının kaynağı ise dizilimlerinin zamanla tekrarlanan döngüsü, yani bitmeyen atom hareketleri. Hiçbir enerji barındırmamasına rağmen -temel enerji düzeyinde olmasına rağmen- tekrarlanan hareket döngüsüne girmesi zaman kristallerinin en heyecan verici özelliği.
Bir örnekle açıklamak gerekirse, radyoaktif ışımalarda tanecik kararsızlaşmıştır ve enerji salınımı yaparak kararlı yapıya kavuşmaya çalışır. Oysa zaman kristallerinde, uyaran etki sonrası oluşan dengesiz/kararsız yapı enerji gerektirmeksizin haller arasında geçiş yapıyor. Günümüze kadar kararlı maddeler üzerinden devam eden çalışmalardan farklı olarak kararsız madde kristalleri “madde” algımızı dönüştürüyor.
Araştırmacılar zaman kristallerini jelibona benzetiyor. Jelimsi şekerlere dokunulduğunda gözlemlenen titreme gibi, zaman kristallerinin de salındığını ama farklı olarak bu salınmanın devamı için herhangi bir enerji gereksinmesi duymadıklarını belirtiyorlar.
Zamana göre atom dizilimleri değiştiği için dört boyutlu kristal olarak da adlandırılan zaman kristallerinin gelecekte hangi alanda kullanılacağı henüz muğlak. Çalışmalara devam eden ilk yazar Norman Yao bile hala zaman kristallerini tam olarak çözemediğini ifade ediyor. Quantum Bilgisayarlarında kullanılabileceği düşünülen yeni maddeler, temel enerji düzeyinde kendi kendine devam ettirdiği salınımlar ile karalılığın tek doğru olmadığını ilan ediyor. Belki de gelecekte tercih edilen kararsızlık ile daha çok karşılaşırız.
Kaynaklar:
[1] https://tr.wikipedia.org/wiki/Dosya:Eight_Allotropes_of_Carbon.png (ilk görsel)
[2] http://www.digitaltrends.com/cool-tech/time-crystals-jiggle/
[3] https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170126120502.htm
Manşet görseli: http://www.sciencealert.com/physicists-just-created-the-world-s-first-ti...