Физики Амстердамского университета открыли новый класс кристаллов времени из синхронизированных колебаний

Ученые впервые заставили материал самостоятельно упорядочивать собственные вибрации и формировать устойчивый кристалл времени, пищет ScienceAlert.

Международная команда физиков под руководством Йонаса Веенстры из Амстердамского университета обнаружила необычный способ образования кристалла времени. Вместо навязывания внешней частоты структура упорядочилась спонтанно: мелкие и хаотичные вибрации постепенно объединились в единый устойчивый ритм.

Для проведения эксперимента исследователи создали на 3D-принтере плоский метаматериал из 37 ячеек в форме сот, оснащенных датчиками, приводами и микроконтроллерами. Программирование элементов обеспечило несимметричный отклик: сжатие одного сегмента вызвало сжатие соседнего по часовой стрелке и расширение противоположного. После внешнего импульса мелкие колебания частотой 30 раз в секунду уступили место крупным волнам, пока вся конструкция не начала двигаться синхронно. Физики назвали этот процесс "укрупнением волн".

С помощью компьютерного моделирования ученые подтвердили, что полученная синхронизация сохраняет устойчивость даже при случайных внешних помехах, что доказывает формирование кристалла времени. В ходе другого опыта с гибким кольцом на воздушной подушке исследователи увидели, как волны деформируют объект в геометрические фигуры, подтвердив универсальность выявленного механизма. Результаты работы, опубликованные в журнале Nature, могут найти применение в акустике, робототехнике и оптомеханике.