Физики из Нью-Йоркского университета создали установку, в которой маленькие шарики «висят» в воздухе благодаря звуку и начинают двигаться в строго повторяющемся ритме, как крошечные маятники, которые сами подстраиваются под общий такт.
Удивительно, что это можно наблюдать без микроскопов: устройство размером с настольную колонку, напечатанное на 3D-принтере, помещается в руках.
В науке подобные системы именуются «кристаллами времени». Это звучит сложно, но суть проста: как обычный кристалл имеет повторяющийся «узор» в пространстве, так здесь формируется повторяющийся «узор» во времени — частицы вновь и вновь проходят один и тот же цикл движения.
Главной особенностью является то, как шарики «взаимодействуют» друг с другом. В школьной физике существует правило: если один объект воздействует на другой, второй оказывает аналогичное влияние на первый, но в противоположном направлении. В данном эксперименте ситуация оказывается менее симметричной: шарики обмениваются звуковыми волнами, и их воздействие друг на друга оказывается неравным. Именно поэтому в популярных пересказах упоминается, что установка как будто «обходит» привычное правило Ньютона.
Важно отметить: это не магия и не «нарушение законов природы». Установка постоянно получает энергию от звука, поэтому ее поведение отличается от двух шариков, которые взаимодействуют в пустоте без внешней подпитки.
Авторы полагают, что ценность этой работы заключается в наглядности и простоте: такие «тикающие» системы раньше часто обсуждали в сложных экспериментах, а здесь эффект можно наблюдать невооруженным глазом. Это способствует лучшему пониманию того, как в природе возникают устойчивые ритмы и самопроизвольные циклы — от физических процессов до будущих технологий хранения и обработки информации.
Фото: hi-tech.mail.ru