突破性研究！科学家在显微成像中捕捉到互动磁振子，四维空间存在？

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视频介绍

我们许多人都知道晶体，它是原子、离子或分子按照一定的周期性三维结构，在结晶过程中，在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。如果用显微镜观察这种排列，会发现一个原子或一个分子总是以相同的间隔。这与时空晶体相似，但后面这种循环结构不仅存在于空间中，也存在于时间中：最小的组件不断地运动，直到经过一段时间后，它们重新排列成原来的模式。2012年，诺贝尔物理学奖得主弗兰克·威尔切克(Frank Wilczek)发现了物质的时间对称性。时空晶体的存在，是在2017年首次得到证实的。然而，这些结构只有几纳米大小，而且只有在零下250℃以下的低温下才能形成。现在，马克斯·普朗克研究院的研究团队成功地创建了一个微米级的时空晶体，该晶体由室温下的磁振子组成，借助扫描透射X射线显微镜，首次成功地在室温下在视频中，对几微米的相对较大的时空晶体的周期性磁化结构成像，同时证明了由磁振子组成的时空晶体可以与遇到它的其他磁振子相互作用。研究人员采取了时空中不断重复出现的磁振子模式，将更多的磁振子送入，并最终散布。因此，能够证明时间晶体可以与其他准粒子相互作用。在实验中，研究人员在一条微细天线上放置了一条磁性材料，通过它们发送射频电流。微波场触发了振荡磁场，这是一种能量源，它刺激了条带中的作为自旋波的准粒子的磁振子。电磁波从左侧和右侧迁移到条带中，自发地凝结为时空的重复模式。与驻波不同，这种模式是在两个会聚波甚至会面和干涉之前形成的。因此，这种规则消失并自行重新出现的图案必须是量子效应。现在，如果晶体不仅可以在空间、而且可以在时间上相互作用，我们增加了可能应用的另一个维度，在通信、雷达、或成像技术领域的潜力将是巨大的。