دکتر سید سلمان فاطمی

کریستال زمان(قسمت اول) :
شکل جدید ماده که می تواند همه چیز را تغییر دهد!
حدود 85% کیهان کنونی ما ماده ای نیست که ما می توانیم ببینیم و حس کنیم. این بخش بزرگ کیهان ما، ماده ای است که به وسیله ی انسان، قابل درک نیست. ماده ی تاریک- که فیزیک امروز بر اساس یافته ها و تاثیرهای ناشناخته به آن رسیده است- دارای تاثیر غیر قابل انکاری بر کیهان و زندگی روزمره ی ماست. ولی مغز و ابزار هوشمندی ما جز تاثیر آن را حس نمیکند؛ ماده ای که به شکلی متفاوت از ماده ی روشن کیهان عمل میکند ولی دارای تاثیر غیر قابل انکار بر همه ی اجزای کیهان ماست.

مغز ما در محدوده ی اندکی- که امکانات تکاملی در طول چند میلیون سال برایش فراهم کرده است- میبیند و محیط اطراف خود را حس میکند ولی می تواند طراحی های نو برای درک بیشتر داشته باشد. درک بیشتر، نیازمند امکانات و وسایل بیشتری است تا مغز بتواند فراتراز محصولات تکامل طبیعی، محیط اطراف را درک کند.
زمان، بخشی از ابعاد قابل درک توسط ابزار هوش ما در کیهان کنونی است که در نتیجه ی میلیون ها سال تکامل ابزار هوشمندی و برای برطرف کردن نیازهای مادی انسان، حاصل شده است. زمان به عنوان توالی وقایع، به دلیل تمایزها و تفاوت ها در این توالی ها است و نشانه ی تلاشی برای بهبود و ارتقا در کیهان است. ولی آنچه نسبیت و قوانین جدید فیزیک اشاره میکند، مفهومی نسبی و نه مطلق از زمان است. بر اساس این یافته های جدید، زمان نه تنها میتواند متوقف شود بلکه میتوان به آینده و گذشته سفر کرد.
مطرح کردن تئوری، امروز در سایه ی پیشرفت های کنونی در علم فیزیک و تکنولوژی به مرحله ی عملی نزدیک میشود. این تلاش ها در محدوده ی جهان ما، میتواند ابتدایی برای سفری بلندتر و سریعتر به کیهان های دیگری باشد که وسعت و زیبایی آن قابل مقایسه با کیهان ما و محدودیت های تنگ آن نیست.
از نام هایی که در علم به عنوان افسانه به نظرمیرسید ولی در سالهای اخیر غنی و پربار شده است هیچ کدام اسرارآمیزتر و پربارتر از کریستال های زمان نبوده است! این نام چیزی بین گذشته تا آینده و بین دانی دارکو و واقعیت، شاید احمقانه تر از هر چیز باشد. (داستان فیلم Donnie Darko از چه قرار است؟
دانی دارکو با سه مفهوم بنیادین در تمام طول داستان خود درگیر است: سفر در زمان، مشکلات روحی-روانی و مرگ. داستان، روایت‌گر پسر نوجوانی به نام «دونالد دارکو» با بازی جیک جیلنهال است که با رسیدن به سن بلوغ دچار چالش‌های متعددی شده است؛ دانی از طرفی باید با تغییرات فیزیکی و روانی ناشی از بلوغ، دست و پنجه نرم کند و از طرف دیگر، شواهد زیادی خبر از ابتلای او به اسکیزوفرنی می‌دهند. دانی شب‌ها در خواب راه می‌رود و به گفته‌ی خودش، موجودی عجیب به شمایل یک خرگوش ترسناک ۱۸۰ سانتی‌متری که «فرانک» نام دارد، دائما به او گوشزد می‌کند که دنیا تا ۲۸ روز دیگر به پایان خواهد رسید.

این سطحی‌ترین برداشت از داستان فیلم دانی دارکو است که اگر با توجه به آن به وقایع داستان بنگریم، هیچ چیز غیرمنطقی درباره‌ی دنیای فیلم وجود ندارد. دانی، یک نوجوان بحران‌زده است که نمی‌تواند با خانواده و هم‌مدرسه‌ای‌هایش کنار بیاید، زیرا تحت تاثیر بیماری روانی‌اش حرف‌های عجیب و غریب می‌زند و احتیاج به کمک دارد. با این که برداشتِ «داستان صرفا در توهمات دانی دارکو جریان دارد» لزوما اشتباه نیست، اما فیلم با شواهد بسیاری فریاد می‌زند که لایه‌های پنهان عمیق‌تری در داستان نهفته است؛ شواهدی که در نسخه‌ی اکران‌شده‌ به سختی قابل درک است اما نسخه‌ی کارگردان بسیاری از نکات مهم را توصیح می‌دهد.

برداشت دوم که به واقعیت نزدیک‌تر است، حول محور ماموریت دانی دارکو برای نجات دنیا می‌چرخد. بسیاری از مفاهیمی که فیلم، قصد بیانشان را دارد در این برداشت نهفته است. با کمک توضیحاتی که در قالب کتابThe Philosophy of Time بیان می‌شود، بسیاری از اصول و قوانین دنیای دانی دارکو روشن شده که همچون قطعات پازل در اختیار بیننده قرار می‌گیرند تا پی به واقعیت داستان ببرند.)

دو گروه جدا از دانشمندان اخیرا گزارش کرده اند که آنها کریستال های زمان را دیده اند و به این تئوری اشاره دارد که ماده چیزی است که انسان ها در حقیقت می آفرینند و مشاهده می کنند. کریستال های زمان میتواند در یک تخت بچه، رشد کند.
با این همه این، نیاز به سنسورها و لیزرهای هسته ای دارد تا به کریستال های زمان کمک کند به پتانسیل کامل خود برسند و بعدا آنها را مشاهده و اندازه گیری کند.
ترکیب نام های علمی و چیزهای بسیار ساده، شباهت و همانندی بزرگ برای کریستال های یک پارچه زمان است. بخوان ت ابدانی آنها چه هستند و چگونه ممکن است برزندگی ما تاثیر بگذارند.
کریستال های زمان چه هستند؟
کریستال های زمان سیستم هایی از اتم ها هستند که خوشان را در زمان، نظم و ترتیب میدهند و این مشابه روشی است که جامدات در فضا خود را کریستالیزه می کنند. در موردی که مغز تو به اندازه ی کافی خمیده نمیشود تا تلاش کند بفهمد این کریستال ها به چه معنی است دو گروه از دانشمندان ساختارهای کاملا متفاوتی را ایجاد کردند که هر دو زیر نشانکریستال زمان قرار می گیرند. این سازماندهی اتمی، دروازه های سفر یا ماشین های تخیلی روی گلدبرگ نیستند بلکه بیشتر یک طراحی جدید و مستقل از جامدات مایعات و گازهای معروف است که کیهان ما را دربرمیگیرد. فیزیک دان فرضیه پرداز MIT فرانک ویلشک برای اولین بار در سال 2012 ایده ی کریستال های زمان را طراحی کرد و بیان نمود ویژگی های این کریستال، به جای آنکه در فضا تغییر کند در زمان تغییر میکند و ممکن است بتواند وضعیت جدیدی از ماده را تولید کند.

کمتر از شش سال بعد دو گروه از دانشمندان، کریستال هایی ساختند که به نظر میرسد خصوصیاتی- مشابه آنچه او طرح کرده بود- دارند.
جدا این به چه معنی است؟!
قوانین فیزیک در اطراف موارد همسان، دگرگون میشود. اینها لحظاتی است که یک کنش واکنش معادل و همسانی را ایجاد میکند و این بدون توجه به محیط است. این فیزیک نیوتونی پایه است و یکی از قوانین اساسی است که نشان میدهد ما چگونه جهان را درک میکنیم.
یک سیاهه یا سرعت سنج در حال سوختن، مقدار قابل اندازه گیری از حرارت را بر اساس میزان ماده ی در دسترس، می آفریند؛ توپی که به دیوار برخورد میکند با همان نیرویی که به دیوار برخورد کرده است- منهای اتلافی که به صورت حرارت اندازه گیری میشود- برمیگردد. ویلشک شگفت زده شد وقتی دید مولکول ها میتواند قرینگی یا همسانی ترجمه شده از نظر زمان سنتی را در هم بشکند. و این چیزی است که قوانین مسئول ایجاد کریستال ها را تنظیم میکند.

کریستال های سنتی قدیمی مانند نمک و کواترز، سه بعدی و کریستال های نظم گرفته در فضا هستند. اتم های آنها در سیستم تکراری و قابل پیشبینی ترتیب و نظم می گیرد. کریستال های زمان از سوی دیگر، در سطح اتمی متفاوت هستند. اتم های آنها به صورت دوره ای میچرخد و جهات را در زمانی که نیروی ضربانی، آنها را بیقرار میکند تغییر میدهد.
بدون کم و کاست کریستال های زمان مانند ساعت پدربزرگ ها تیک تاک میکند و اتم های آن ها در فرکانس های دوره ای و ثابت نوسان میکند و بیقرار میشود.

ولی دلیل اینکه آنها نام کریستال زمان دارند این، نیست. این نام از این حقیقت می آید که ساختار اتمی کریستال، در زمان تکرار میشود و به همین علت، آنها به نظر میرسد در فرکانس های دسته بندی شده نوسان میکند. کریستال های زمان هرگز به روشی که الماس و یاقوت متعادل میشوند متعادل نمیشوند بنابراین آنها اکنون برای دانشمندان به عنوان یکی از نمونه های اندک ماده غیرتعادلی، تصور میشود.
کریستال های زمان در جهان حقیقی
تو شاید حیران باشی و ندانی کریستال های زمان چگونه هستند و اگر یکی از آنها را ببینی و بدانی آنها دقیقا چه رفتاری را نشان میدهند، شگفت زده شوی. مهمترین چیز برای درک، اینکه کریستال های زمان اساسا در شرایط آزمایشگاهی محدودی وجود دارند به خصوص وقتی به وسیله دانشمندان، به تبدیل نوسانات آنها به حرکت اشاره شود.

کریستال های زمان وقتی نوسان می کنند به نظر میرسد به طور نامحدود منعکس میشود. گروه این تجربه و آزمون در دانشگاه هاروارد، کریستالی را تولید کردند که وقتی فعال میشود در نتیجه ی انعکاس های انرژی دوره ای خود برافروخته و مشتعل میشود. تیمیال که کریستال های زمان را کشف کرد آن را در درون ماده ای شگفت انگیز یعنی منوآمونیوم فسفات MAP پیدا کرد. این کریستال ها به راحتی رشد می کنند و جزو گروه کریستال های خودت را رشد بده! به حساب می آید. یک دانش آموز، کریستال های MAP را برای آزمایش متفاوتی نگه داشت. این در زمانی بود که تیم کریستال زمان، تصمیم گرفت نشانه و علامت یک کریستال زمانی مجزا را با تشدید و طنین مغناطیسی هسته ای جستجو کند.

دانشمند پژوهش، یالسین بارت میگوید: کار ما پیشنهاد میدهد که نشانه ی کریستال زمانی مجزا DTC میتواند با نگاه بر کریستال های کودک در کیت پیدا شود. کشف کریستال های زمان در مکانی غیرقابل انتظار، سوالات اساسی را در مورد اینکه کریستال های زمان چگونه شکل میگیرد مطرح میکند و نیز اینکه چه شرایطی از ماده ممکن است در درون ماده ی مشاهده شده در فضا، در زمان وجود داشته باشد.
ضخامت و غنای فازهای ماده در جهان به طور آشکار حتی زیادتر از چیزی است که ما قبلا می دانستیم. این فازها که ممکن نیست با احساسات پنجگانه ی معمول مشاهده شود به طرز عجیبی وقتی با استفاده از وسایلی که میتواند نوسانات اتمی را درک کند مشاهده شود آشکار می شود و حتی معمول تر از آن چیزی است که ویشک در زمانی که برای اولین بار تئوری خود را مطرح کرد تصور میکرد.

با اضافه کردن پالس لیزر و میکروویو به اشیای نسبتا جامد ما میتوانیم این نوسانات ثابت را در ماده ی اتمی در جهان کشف کنیم و برخی از شکل های کریستال زمان به سادگی و حتی بیشتر از مواردی که تا امروز مشاهده شده است آشکار میشود.
کاربردهای آینده:
دانشمندان اعتقاد دارند مطالعه ی کریستال های زمان و بازتعریف درک ما از آنها باعث کشفیات جدید در قدرت و درستی ساعت های اتمی، ژیرسکوپ و ماگنوتومتر میشود و ابداع های جدیدی را ایجاد میکند: چگونه ما تکنولوژی های کوانتومی محتمل را میتوانیم بسازیم؟

قول و پیمان استفاده از سیستم های کوانتومی در درجه حرارت های بسیار بالاتر از آنچه ما اکنون میتوانیم به دست بیاوریم ممکن است گام آخری باشد که برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی حقیقی نیاز است. وزارت دفاع آمریکا در مورد یک برنامه ی پایه ای خبر داده است که کاربردهای احتمالی بیشتری را روی کریستال های زمان انجام می دهد زیرا محاسبات کوانتومی، افق تکنولوژیک بسیار مهم در تاریخ کامپیوتر است.

کشف کریستال های زمان همچنین نیاز به ارزیابی مجدد برخی تئوری های موجود دارد زیرا به نظر میرسد پیشنهاد بدهد فازهایی از ماده، فراتر از قلمرو درک امروز ما است. برخی کاربردهای احتمالی کریستال های زمان هست که از آنچه نام، به آن اشاره می کند کاربردی تر است
ولی برخلاف چنین پیشرفت هایی- که به نظرمیرسد در آینده اتفاق بیفتد- کریستال های زمان اخیرا در بیش از یک شکل ایجاد شده است و در مطالعه های بسیار دقیق به وسیله گروه های پژوهش در چند دانشگاه، تایید شده است.

نتیجه گیری: بله کریستال های زمان به نظر، چیزی کاملا بیرون از داستان و تاریخ علم است. ولی هر چه بیشتر بدانیم که آنها چگونه کار میکند بیشتر می فهمیم چه قابلیت هایی دارد.
وقتی ما محدودیت هایی را بررسی میکنیم که ترانزیستورهای متعدد چگونه میتواند از نظر فیزیکی در ریزتراشه ها قرار داده شود کریستال های زمان راه حلی است که به طور حاد و سریع روش های جدیدی را برای محاسبه می گشاید. آنچه روشن است اینکه هرچه ما بیشتر به توپ کریستالی کریستال های زمان بنگریم، آینده روشن تر و قابل قبول تر خواهد بود.
https://www.iqsdirectory.com/resources/time-crystals-a-new-form-of-matter-that-could-change-everything
برخی توضیحات از دکتر سلمان فاطمی