 综述人类目前形成普遍共识空间被划分成不同维度。 一条可以无限延伸的直线，只有长度，被称为一维空间； 而二维空间则是一个平面，拥有长度和宽度； 三维空间则同时具备长度、宽度以及高度，是一个立体的空间。 那么人类难免会开启新的疑问即会不会有四维空间，它又是否真实存在？随着科学家们在物理学领域中获得重大突破，首次看到时间晶体原子不断轮回，四维空间理论会否化为现实。 
时间晶体时间晶体概念由诺贝尔物理学奖得主、麻省理工学院物理学教授FrankWilczek在2012年首次提出。 该理论一出，很快就在整个科学界引起了不小的轰动。时间晶体这个理念乍一听，很容易让人联想到科幻电影，任意转换形态，随时穿梭空间，不恰恰是电影里的世界，很难与现实世界联系在一起。 
实际上，时间晶体是指物质的一种非平衡状态。FrankWilczek教授设想在自然界真实存在着四维空间的时间晶格的粒子，并将此命名为时间晶体。时间晶体具有时间平移对称性破缺的特性，也就是说时间晶体在空间做非平移的空间质量能效运动。 
近些年来，早有宇宙大爆炸，希格斯波色子等等一系列对称性自发破缺的例子，物理学家对这一类现象早已有些司空见惯，然而在时间领域却缺乏此类机制，时间晶体自然引发不小的关注度。 与存在自发运动的超导和超流现象不同，时间晶体的奇特之处远不止于此。 
大家都知道许多超导体和超流体在适应的外部条件影响下会自发产生闭合环流，最经典的例子就是当你将磁铁靠近超导体时，能够诱发超导环流，此时，即使将磁铁远离超导体，该电流也将持续存在，称为超导环稳定的最低能量态。 然而这种运动着的粒子却不是时间晶子，因为这种环形电流并没有改变超导材料的特性。时间晶体则会随着时间变化而变化，不断改变自身特性。 
时间晶体重大突破时间晶体是翻版永动机？从时间晶体这一概念提出开始，就始终充满着这样的质疑声音，首当其冲的就是法国物理学家Patrick Bruno对其持有的强烈反对意见，自从在2013年后，他多次发表文章与Wilczek辩驳时间晶体这种物质是否真的存在于现实世界。 
令人意外的是，在两人你来我往的激辩过程中，Bruno竟然成功地证明对方所期望的那类周期性的连续运动不可能出现在最低能量态中，一时之间，时间晶体从理论上彻底被堵住了出路。 然而这样令人瞩目的研究一直吸引着众多的科学家前仆后继。 要研究时间晶体就必须先制造出时间晶体来。这一难题困扰许多研究者，直到2016年时间晶体被Norman Yao以及他的团队成功创造出来，物理科学界又迎来一丝曙光。 
与之前研究中科学家们通常采用超冷爱因斯坦冷凝体玻色子产生时间晶体不同，这一次他的团队做出了新的尝试。 他们把天线与坡莫合金材料连接，让电流在坡莫合金材料上产生振荡形成振荡磁场，从两端传来的电磁波又作用于坡莫合金材料上依次激发该材料内部的磁振子。 令人惊喜的是，他们发现运动的磁振子一直不断凝结成重复的图案，由此可以推断时间晶体内部原子在不断轮回。 
由此开始，不断有科学家尝试各种各样的手段以期望观察到时间晶体不断轮回运动的过程。 然而，这项研究一路取得突破性进展，到2021年2月，来自德国马克斯·普朗克智能系统研究所的研究人员称，在时间晶体的研究中他们终于再一次获得了大飞跃的进展，观察到时间晶体不断反复的轮回运动。
四维空间存在普通晶体具有空间平移对称性破缺的特性，时间晶体具有时间平移对称性破缺的特性。物理学家们在很多量子系统里观测到了时间晶体的实验证据。 随着一次又一次的实验，时间晶体未来发展潜力巨大，探索四维空间中时间晶体将会是一个热门的研究方向，特别是应用于计算机领域。
那么既然时间晶体属于四维晶体，以一种非平衡状态连续性周期运动，那么是否意味着四维空间不是天方夜谭而是真实存在呢？ 当你仰望浩瀚宇宙时，也许存在一个四维空间，与你身处的现实世界不同，在这里时间晶体通过内部原子不断运动，锁住了时间，一切生命在这里无限轮回，生命不再具有起点乃至终点，所有的物体都在永无休止的不断轮回。 这样的世界并非不可能存在，尽管目前还没有更多的证据对这一猜想进行论证，但随着人类孜孜不倦探索之下，宇宙的神秘面纱会一点点展露在人类面前，时间晶体的提出与发现就是最好的例子。
总结时间晶体存在，四维空间成真，总是让人产生科幻的联想，美妙而又生动，让人趋之若鹜。 谷歌宣布该部门的研究人员称通过该公司的Sycamore量子计算机创建了对抗物理的“时间晶体”。如果这一消息属实，那么热力学第二定律将被打破，给人类的生活带来翻天覆地的变化。而关于时间的探索，将不会停歇。
文献来源： Peter Hannaford; Krzysztof Sacha. Physics World,2020,(3):42) |
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