第55章    时间晶体（1）

    基地的大礼堂内，一个白发苍苍的学者正在给大家讲解着时间晶体。

    …

    自然界中的对称性直接导致了守恒定律。这诺特定理被精确地制定。

    时间平移对称性的基本思想是时间平移对物理定律没有影响，也就是说，现在适用的自然定律在过去将是相同的，并且将保持不变。

    普通晶体表现出破碎的平移对称性。它们具有空间重复的模式，在任何平移或旋转下均不变。尽管物理定律不会随任意平移或旋转而改变，但是当晶体中的原子固定时，晶体中电子和其他粒子的动力学取决于其相对于晶体的移动方式，并且粒子的动量为可以通过与原子（相互作用变化umklapp过程等）。然而，假动量在理想晶体中是保守的。

    时间晶体却不一样，它破坏了时间平移对称性，并且似乎具有时间重复的模式。场或粒子可以通过与时间晶体相互作用来改变能量，就像它可以通过与空间晶体相互作用来改变动量一样。

    时间晶体的想法最早是由诺贝尔奖获得者和麻省理工学院教授弗兰克·威尔查克（frank    wilcheck）于2012年提出的。后来创建了一个更详细的定义。这些被证明是它们不能在平衡存在。然后在2014年在krakow的yaguewo大学预测在周期性驱动的多体系统中的一个离散时间的结晶行为的krzysztof萨沙。2016年，加州大学伯克利分校的    norman    yao及其同事提出了另一种在自旋系统中创建时间晶体的方法。它比跨托弗梦露和米哈伊尔·卢金在自己的实验室独立证实这一点。两项实验均于2017年发表在《自然》上。

    时间晶体具体是一种什么样的东西呢？

    它是一种四维以上晶体，在时空中拥有一种周期性结构。一个时间晶体能自发破坏时间平移的对称性，做空间的非平移运动，时间晶体的构成以‘空间’非定域的粒子交叉存在做相互关联运动，是能效粒子的‘额外维’超出‘定域空间’的能动量，时间晶体的存在同样揭示了‘超额外维度’的存在意义。

    它可以随着时间改变，但是会持续回到它开始时的相同形态，就如一个钟的移动的指针周期性的回到它的原始位置。与普通的钟或者其他周期性的过程不同的是，时间晶体和空间晶体一样会是最低限度的能量的一种状态。可以将它看作是一只可以永远保持走时精确无误的钟，即便是在宇宙达到热寂之后也是如此。

    1、时间晶体的运动应该不消耗任何能量，相反，它应该处于一种稳定的最小能量状态，就像钻石和其他传统的晶体一样。即使这样，它仍然是处于一种永动状态。

    2、时间晶体并不违背能量守恒定律。通常情况下，所谓的永动机肯定不会长久，因为它们并不是处于一种基态，它们的能量会随着运动而消耗，最终能量会消耗殆尽。在时间晶体中，能量是守恒的，因为没有任何能量被移走。在这些物体中，但是物体中原子的运动速率并非为零。…

    (本章完)