Часові кристали зазвичай асоціюються з квантовою фізикою, надскладними установками та лабораторіями майбутнього. Але вчені з Нью-Йоркського університету довели: щоб побачити одну з найдивніших форм матерії, іноді достатньо… пінопласту та звуку. Команда фізиків несподівано створила класичний часовий кристал, використавши масив динаміків і крихітні кульки зі стиропору. Без лазерів, без квантових комп’ютерів і без надточних годинників. Що таке часовий кристал — простими словами Звичайний кристал — це структура, яка повторюється в просторі. Наприклад, у солі чи алмазі атоми розташовані в чіткій решітці, яка нескінченно дублюється в усіх напрямках. Часовий кристал працює інакше. Він повторюється не в просторі, а в часі. Це означає, що система починає коливатися за власним внутрішнім ритмом, який не нав’язаний ззовні. Ніби маятник, який рухається сам по собі — без підштовхування й без «тикання» годинника. Саме це й робить часові кристали такими загадковими: вони порушують звичне уявлення про симетрію часу. Випадкове відкриття з гучним звуком Фізики Девід Ґрієр, Міа Моррелл і Ліла Елліотт не планували створювати часовий кристал. Вони досліджували нерівноважні (нереципрокні) взаємодії — ситуації, коли один об’єкт впливає на інший сильніше, ніж отримує вплив у відповідь. Для цього ідеально підходять крихітні кульки з пінопласту — легкі, але достатньо міцні. Їх можна утримувати в повітрі за допомогою стоячої звукової хвилі, створеної динаміками. Коли дві такі кульки «висять» у звуковому полі, вони починають взаємодіяти не напряму, а через звук, який від них відбивається. Якщо одна кулька трохи більша, вона сильніше спотворює звукову хвилю — і виникає асиметрія сил. Саме в цей момент дослідники помітили щось дивне. Коливання, які не зупиняються За певних умов дві кульки почали ритмічно рухатися, утворюючи стабільний часовий візерунок. Ніхто їх не рухав, не струшував і не задавав ритм. Коливання виникли самі — і могли тривати годинами, не розпадаючись і не затухаючи. Фактично, це мінімально можливий часовий кристал — система лише з двох частинок. На думку дослідників, це один із найчистіших прикладів класичного часового кристалу, який будь-коли вдавалося спостерігати в лабораторії. Навіщо це потрібно Практичного застосування поки що немає — і вчені цього не приховують. Але відкриття важливе з кількох причин: воно показує, що екзотичні стани матерії не обов’язково є квантовими; дає новий інструмент для вивчення нереципрокних взаємодій у великих, видимих системах; натякає, що подібні принципи можуть існувати навіть у біології, де асиметричні взаємодії зустрічаються досить часто. І, мабуть, найприємніше — для цього не потрібне наддороге обладнання. Іноді, щоб заглянути в фундаментальні закони Всесвіту, вистачає пінопласту, динаміків і трішки цікавості. Результати дослідження опубліковані в журналі Physical Review Letters.