वैज्ञानिकों ने पदार्थ के एक नए चरण की खोज की है जिसे टाइम रोंडो क्रिस्टल कहा जाता है जो ठोस और तरल पदार्थों की तरह अंतरिक्ष के बजाय समय में एक असामान्य प्रकार का क्रम दिखाता है। चरण ए से संबंधित है, लेकिन उससे भिन्न है समय क्रिस्टल.
सामान्य पदार्थ में, परमाणुओं की व्यवस्था या तो व्यवस्थित या अव्यवस्थित हो सकती है। उदाहरण के लिए एक (ठोस) क्रिस्टल में दोहराई जाने वाली संरचना होती है जबकि तरल में नहीं। क्रिस्टल में क्रम अंतरिक्ष की पूर्ण समरूपता को तोड़ने से आता है: हर जगह एक जैसा दिखने के बजाय, यह एक नियमित पैटर्न में दोहराता है।
एक समय क्रिस्टल, जिसकी 2012 में भविष्यवाणी की गई थी और बाद के प्रयोगों में देखा गया, अंतरिक्ष के बजाय समय में एक समान विचार दिखाता है। जब किसी सिस्टम को समय-समय पर कुछ ऊर्जा प्रदान की जाती है – जैसे कि नियमित अंतराल पर एक झूले को धकेलना – तो यह एक अलग लय में दोलन कर सकता है, जैसे कि एक के बजाय हर दो पल्स में। अब यह कहा जा सकता है कि सिस्टम समय में दोहराव वाले तरीके से व्यवहार कर रहा है, जिससे अंतरिक्ष के बजाय समय में एक क्रिस्टल पैटर्न बन रहा है।
एक टाइम रोंडो क्रिस्टल (टीआरसी), जिसकी एक अंतरराष्ट्रीय शोध टीम ने 14 अक्टूबर को रिपोर्ट की थी प्रकृति भौतिकीइस अवधारणा को और आगे ले जाता है। टाइम क्रिस्टल में, गति बिल्कुल नियमित होती है, जैसे एक घड़ी एक निश्चित धड़कन पर टिक-टिक करती है। टीआरसी में, सिस्टम में क्रम और यादृच्छिकता का मिश्रण होता है: यह लंबे समय तक एक दोहराव वाला पैटर्न रखता है, लेकिन उन दोहराए जाने वाले क्षणों के बीच गति अव्यवस्थित या अनियमित होती है।
शोधकर्ताओं ने हीरे में कार्बन-13 परमाणुओं के नाभिक के स्पिन का उपयोग करके एक टीआरसी बनाया। उन्होंने माइक्रोवेव दालों का उपयोग करके स्पिन को नियंत्रित किया, जो इन कणों का एक अंतर्निहित गुण है। उन्होंने स्पंदनों को कड़ाई से आवधिक अंतराल पर प्रदान नहीं किया – कुछ यादृच्छिकता थी – लेकिन यादृच्छिकता की स्वयं संरचना थी। उन्होंने नाभिक के घूमने को अल्पावधि में आंशिक रूप से अप्रत्याशित बना दिया, लेकिन लंबे अंतराल पर देखे जाने पर अनुमान लगाया जा सकता था।
समय रोंडेउ क्रिस्टल का क्रम मेटास्टेबल पाया गया, यानी यह कई सेकंड तक चला, जो उस समय के पैमाने से कहीं अधिक लंबा था जिस पर हीरे में सूक्ष्म प्रक्रियाएं हुईं, लेकिन सिस्टम के गर्म होने के कारण यह फीका पड़ गया।
टीआरसी इस प्रकार पदार्थ की एक अवस्था है जिसमें दीर्घकालिक नियमितता और अल्पकालिक यादृच्छिकता समय के साथ सह-अस्तित्व में होती है, अप्रत्याशित विविधताओं के साथ एक राग की तरह जो एक परिचित परहेज पर भी लौटता रहता है। यह दर्शाता है कि समय स्वयं सरल पुनरावृत्ति की तुलना में अधिक समृद्ध पैटर्न की मेजबानी कर सकता है, और यहां तक कि अव्यवस्था में भी, आदेश छिपा हो सकता है।
यह खोज मायने रखती है क्योंकि यह भौतिकविदों की समझ का विस्तार करती है कि भौतिकी में ‘आदेश’ का क्या अर्थ है। शोधकर्ताओं का मानना है कि समय क्रम केवल समय क्रिस्टल जैसी कड़ाई से आवधिक प्रणालियों में ही मौजूद हो सकता है। हालाँकि, टीआरसी से पता चलता है कि समय-वार संगठन के नए, अधिक जटिल रूप भी संभव हैं, तब भी जब बाहरी ड्राइव का समय नियमित नहीं होता है। अध्ययन के लेखकों के अनुसार, यह सही क्रम और पूर्ण यादृच्छिकता के बीच स्थित कई नए प्रकार के “अस्थायी आदेशों” की खोज का द्वार खोलता है।
भौतिकविदों को उम्मीद है कि ऐसी प्रणालियों का व्यावहारिक उपयोग भी होगा। उदाहरण के लिए, टीआरसी का उपयोग इसकी बीट्स में जानकारी को एनकोड करने या नए प्रकार के क्वांटम सेंसर बनाने के लिए किया जा सकता है जो विशिष्ट आवृत्तियों पर प्रतिक्रिया करते हैं।
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