Má nositel Nobelovy ceny pravdu a existují časové krystaly?

V roce 2012 přišel americký fyzik Frank Wilczek s nápadem časoprostorových nebo časových krystalů. Časový krystal je vlastně periodicky se opakující děj. Má ale skutečně vůbec něco společného s časem jako fyzikálním pojmem?

Když se na věc podíváme povrchně, nemělo by jít o něco šokujícího. Periodických dějů přece kolem sebe vidíme spoustu. Východy a západy Slunce, roční období, kmitání pružiny, zvukové kmity. Proč nejsou tyto děje také časovými krystaly?

Podívejme se přesněji na to, jak je definován časový krystal. Je to periodický děj, který má svoji nezávislou délku periody, i když zdroj, který dotyčné kmitání spustil, dává podněty v jiné frekvenci, než je frekvence časového krystalu. Například pravidelné údery do bubnu, které se dějí 1x za vteřinu, vyprodukují zvuk o frekvenci např. 30 Hz, což je 30 kmitů za vteřinu.

Jenže pak nejsou časové krystaly nic tajemného, že. Je to každé kmitání, jehož frekvence je dána "konstrukcí" kmitajícího systému, nikoliv frekvencí podnětů, které toto kmitání způsobují. Všechny zvuky hudebních nástrojů, které drží daný stejný tón, jsou časovými krystaly, pohyb kyvadla v gravitačním poli je časový krystal, a také i všechny (přinejmenším novodobé) hodiny.

Že časový krystal byl tak nazván Frankem Wilczekem, nositelem Nobelovy ceny, a posléze vyroben v podobě překlápěcích se spinů (vnitřních kvazirotací částic) inicializovaných laserem, zní sice prestižně a kvantově tajemně, ale odvádí to od podstaty samotného jevu, který nemá s kvantovou mechanikou a lasery prakticky nic společného, pokud je to jev podle definice výše. Tento název je tedy spíše projev fyzikálně esoterického "náboženství". Fyzika je úžasný, obdivuhodný obor, na němž stojí základy lidské civilizace a vyprodukoval už tolik fascinujících a originálních myšlenek, že si občas nějaký ten povrchní pokleslý termín může dovolit. :-)

(Některé věci z fyziky občas kritizuju, protože ji miluju, stejně jako třeba literární kritik kritizuje literaturu prostě proto, že k ní má vztah.)

Ono když se na ten název podíváme také z hlediska psychologicko-jazykového, kde fyzika nemá kompetence, zjistíme, že spojení periodického děje a pojmy krystalu trochu neesteticky skřípe a jestli tento název ve vás vzbuzuje naději, že jsme se dostali na kloub samotnému času, tak to bude zklamání ještě větší. Tady sice fyzika kompetence způli má, ale silná fyzikální souvislost chybí. Pořád nikdo totiž netuší, co je to čas, takže tyto "časové krystaly" o jeho podstatě neřeknou vůbec nic. Nebo možná jen asi tolik, co budík na vašem stole.

Prostě "časové krystaly" je marketingově "přetažený" termín. Tento termín není ani zdaleka tak výstižný jako např. pojem černá díra nebo velký třesk. Je tak trochu jako dnešní titulky novin - neodpovídající tomu, co označuje. 

Takže když dnes rozsvítíte lampu či zapnete televizi, poline se z nich světlo a tím jste vlastně vytvořili proud "časových krystalů". Dokonce bych řekl, že jsou to ještě dokonalejší "časové krystaly" než ty Wilczekovy, neboť mají blíže k času jako takovému. To je patrné z definice jednotky času, sekunda. Je to doba trvání určitého počtu kmitů fotonů specifické frekvence, tedy světla.

-

P.S.: V hezkém popisu "časových krystalů" na serveru Aldebaran si můžete přečíst, že odpůrci existence časových krystalů "brzy přinesli důkaz, že stabilní periodická struktura v čase, která by jevila znaky krystalické látky (tzv. časový krystal), není uskutečnitelná. Zastánci časových krystalů se ale nevzdali a v roce 2016 Norman Yao z Kalifornské univerzity nabídl recept na vytvoření takového krystalu. Předchozí důkaz neexistence byl sice správný, ale týkal se jen látky v termodynamické rovnováze. U nerovnovážného systému je konstrukce časového krystalu možná."

Přeloženo do češtiny to znamená, že hodiny musíte natahovat nebo do nich dát baterku. Když do nich baterku nedáte, nebudou tikat. Pardon, nevytvoří žádné časové krystaly. :-))))))