CENTRUM.CZ > Techzpravy.cz > dnes, 07:00

Takto vypadá zhmotnění času. A příroda ho používá proti nám

3 min

Sdílet

Časové krystaly, připomínající science fiction, jsou jedinečnou fází hmoty, v níž částice vykazují věčný, rytmický pohyb ve svém nejnižším energetickém stavu.

Takto vypadá zhmotnění času. A příroda ho používá proti nám

Zdroj: Fotofabrika / Depositphotos

Časové krystaly, připomínající science fiction, jsou jedinečnou fází hmoty, v níž částice vykazují věčný, rytmický pohyb ve svém nejnižším energetickém stavu.

Na rozdíl od tradičních krystalů, které opakují vzory v prostoru, časové krystaly tyto vzory opakují v čase. To znamená, že namísto prostorového vzoru vykazují tyto krystaly nekonečný cyklus pohybu bez potřeby vnějšího napájení, například baterií.

Nedávno se týmu vědců podařilo tyto krystaly zviditelnit. Pomocí skleněných buněk naplněných tekutými krystaly se jim podařilo zajistit, že tyto časové krystaly reagují na světlo, takže jsou viditelné pouhým okem, i když pro bližší pozorování je třeba použít mikroskop.

Časové krystaly byly až dosud především vědeckou kuriozitou. Jejich tvůrci pod vedením Hanqing Zhao však naznačují, že by mohly mít praktické využití, například pro efektivnější ukládání dat nebo vytváření nepřepisovatelných vodoznaků. Výsledky tohoto výzkumu byly zveřejněny v časopise Nature. Průlomem po letech výzkumu je, že je nyní lze pozorovat přímo mikroskopem a za zvláštních podmínek dokonce pouhým okem.

Mohlo by vás zajímat: 80 % vesmíru tvoří něco, co neumíme najít. Nový detektor to ale možná dokáže

Space-time crystals from particle-like topological solitonshttps://t.co/BF3ZSrueDG
Hanqing Zhao & Ivan I. Smalyukh via @Nature

"This breakthrough shows matter can spontaneously break both space & time symmetry – opening new frontiers in physics & tech applications"
…
— BusinessIntelligence (@bimedotcom) September 10, 2025

Tekuté krystaly jsou běžné v displejích chytrých telefonů, ale soustava pruhovaných krystalů pohybujících se pod vlivem světla je skutečně mimořádná. Tým Zhao přirovnává jejich pravidelný pohyb k hodinám, které se točí donekonečna.

Koncept časových krystalů navrhl v roce 2012 nositel Nobelovy ceny Frank Wilczek. Zhao a Smalyukh využili skutečnosti, že molekuly, které tvoří tekuté krystaly, vytvářejí při správném stlačení zákruty nebo záhyby, chovají se jako jednotlivé atomy a vytvářejí časové krystaly v mnohem větším měřítku.

„Tyto zákruty existují a nelze je snadno odstranit,“ říká Smalyukh. „Chovají se jako částice a začnou na sebe vzájemně působit.“

Aby byly viditelné, rozpustil tým Zhao tekuté krystaly v toluenu a umístil je mezi skla potažená barvivem. Po vystavení modrému světlu se molekuly barviva přeskupily, stlačily tekuté krystaly a vytvořily množství záhybů, které spolu začaly interagovat. Použité světlo nemuselo být laserové, stačilo lineárně polarizované.

Video k článku ZDE

Zdroj: Youtube.com

Jedna věc je, že se vzory opakují v čase relativně jednoduchým způsobem, jako když se vlny převalují v hlubinách oceánu; to, co autoři pozorovali, bylo něco zcela jiného. Chování záhybů přirovnali k regentskému tanci, kdy se páry tvoří, rozcházejí, putují mezi sebou a znovu a znovu se setkávají. Ve skutečnosti jsou zlomy v jejich struktuře tak složité, že je obtížné je opravit, i když se o to vědci pokoušeli úpravou teploty.

„V tom je krása tohoto časového krystalu,“ uzavírá Smalyukh. „Jednoduše vytvoříte podmínky, které nejsou tak zvláštní. Rozsvítíte světlo a všechno se stane.“

Mezi návrhy, jak by se tato technologie dala využít, navrhují ti, kteří za tímto průlomem stojí, její využití k prevenci padělání měny, kdy by správné světlo mohlo odhalit charakteristický vzorec pohybu. Zatímco používání fyzických peněz je možná na ústupu, využití časových krystalů pro zlepšení přenosu informací po optických kabelech by mohlo být revoluční. Tato technologie by mohla umožnit efektivnější a bezpečnější přenos dat, což je ve stále propojenějším světě klíčové.