關於永恆時鐘的想法，即在宇宙停止存在後仍能繼續計時的時鐘，一直讓物理學家們著迷。然而，直到現在，還沒有人弄清楚如何建造這樣的時鐘。
研究人員現在提出了一種“時空晶體”的實驗設計，這種晶體能夠永遠保持時間。這種四維晶體類似於傳統的三維晶體，三維晶體是像雪花和鑽石這樣的結構，它們的原子以重複的模式排列。鑽石在三個維度上具有周期性結構，而時空晶體在時間和空間上都具有周期性。
四維時空晶體的想法最早由麻省理工學院物理學家弗蘭克·維爾切克在今年早些時候提出，儘管這個概念純粹是理論性的。現在，由加州勞倫斯伯克利國家實驗室的張翔領導的一個研究團隊已經構思出如何將它變成現實。
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“創造維度高於傳統三維晶體的晶體的想法是物理學上一個重要的概念突破，我們非常興奮能夠成為第一個設計出實現時空晶體的方法的人，”伯克利實驗室物理學家、研究組成員李同蒼在一份宣告中說。[扭曲的物理學：7個令人震驚的發現]
張翔和他的同事們認為，時空晶體可以使用電場來捕獲帶電原子（稱為離子）來構建，並利用兩個同性電荷粒子（正電荷和正電荷，或負電荷和負電荷）之間的自然排斥力，這被稱為庫侖斥力。
“離子阱的電場將帶電粒子固定在原位，庫侖斥力使它們自發形成空間環狀晶體，”張翔說。“在施加弱靜態磁場的情況下，這種環形離子晶體將開始永不停歇地旋轉。被捕獲離子的持續旋轉產生時間秩序，從而在最低量子能量狀態下形成時空晶體。”
換句話說，科學家們的目標是建立一個帶電粒子環，由此產生的電磁力將使該結構永久旋轉。在其最低量子能量狀態（也稱為基態）下，該系統沒有無序或熵，並且熵沒有隨時間增加的方式。因此，即使在宇宙達到“熱寂”（也稱為熱力學平衡）狀態（當它已經退化為熵時）之後，晶體的時間結構和計時能力仍將繼續存在。
研究人員在最近發表在《物理評論快報》雜誌上的一篇論文中描述了他們的想法。
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