时间晶体是一种奇特的物质状态，具有听起来不可能的特性，但它们已经被制造出来了。现在，德国科学家制造出了一种时间晶体，其持续时间比以前的实验要长 1000 万倍。如果我们想把一件日常用品说得科幻一些，那么我们通常所说的水晶实际上就是"太空水晶"。你的首饰或盐瓶中的那些东西之所以能形成形状，是因为它们的原子排列成了一种在太空中重复出现的图案。
但是，既然空间和时间通常被视为同一"结构"的两个组成部分，这是否意味着也存在着在时间中重复图案的晶体呢？这是诺贝尔奖获得者、麻省理工学院物理学家弗兰克-威尔切克（Frank Wilczek）在 2012 年提出的假设。
这很难理解是如何做到的，但一个常见的比喻是想象一碗果冻，想象用勺子敲打它时会有什么反应。通常你会认为它会抖动几秒钟，然后停止。但如果这碗果冻是一个时间晶体，它可能会在延迟后抖动，停止，再抖动，再停止，并无限期地重复这个过程，甚至在没有任何进一步的敲击输入的情况下也是如此。
这听起来可能很像永动机，但时间晶体实际上并不违反任何热力学定律，系统中的熵量保持不变。几年来，科学家们一直在争论它们是否可能存在，直到 2017 年，一个研究小组终于在实验室里成功制造出了时间晶体。后来的研究在儿童玩具晶体生长套件和量子计算机处理器中发现了它们，甚至观察到了它们之间的相互作用。
但这些例子并没有捕捉到时间晶体的真正本质，只是捕捉到了一些不同步的行为。继续前面的比喻，他们是每秒敲击一次果冻，每两秒才看它抖动一次。真正的时间晶体会自己开始抖动，然后以周期性的模式无限抖动。这种时间晶体在 2022 年才首次展示，但只持续了几毫秒。
这幅像火焰一样的图案实际上是一张图表，它展示了对时间晶体振荡的实验测量结果，显示了一个清晰的模式 多特蒙德大学
现在，德国多特蒙德大学的科学家们创造出了一种能持续 1000 万倍时间的晶体。它由砷化镓铟制成，然后持续点亮，直到晶体的核自旋变得极化。研究小组说，一段时间后，原子核自发地开始以一种可预测的模式振荡，这一过程相当于时间晶体。在实验中，研究人员记录到这种情况持续了 40 分钟，但他们表示，这种情况有可能持续更长时间。
研究小组表示，可以通过调整实验条件来改变晶体周期的时间框架。它还可以被"熔化"，在这种情况下，"熔化"意味着失去它的模式，开始表现出一些混乱的行为。这将开启一个新的研究领域。
这项研究发表在《自然-物理》杂志上。