来自《自然》杂志
物理学家弗兰克·维尔切克在他漫长而辉煌的职业生涯中，不得不多次为自己的观点辩护。他说，他关于夸克（物质的最小组成部分）的诺贝尔奖获奖研究最初被认为有点离谱。
即便如此，在马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院工作的维尔切克，还是被他对最新提议的攻击的严重程度所措手不及。他的最新提议是一种称为时间晶体的永不停息的运动装置。法国格勒诺布尔欧洲同步辐射装置的理论物理学家帕特里克·布鲁诺声称，他通过上个月在《物理评论快报》上发表的数学证明彻底否定了这个想法。
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“他已经走上了战争之路，”维尔切克说。毫不气馁的维尔切克现在正在反击，他在8月27日在arXiv预印本服务器上发布了一篇论文，其中他提出了一种新的物理实现他的想法的方法。
维尔切克提出的时间晶体，最基本的就是任何可以观察到在时间上以规则的间隔重复运动而无需添加能量的事物——本质上，就是一个无需上发条即可永远滴答作响的时钟。与日常晶体中的原子在空间中以离散的间隔重复的方式类似，时间晶体的结构在时间上以离散的间隔重复。
为了寻找支持他理论的例子，维尔切克首先设想了一个处于最低能量状态的超导环。电子可以在这样的环中无阻力地移动，以通常在时间上平稳且恒定的永久电流流动，因此缺乏时间流逝的可观察的标点符号。
在2012年10月发表的一篇论文中，维尔切克将这个想法更进一步，设想了一个相互作用并形成团块的量子粒子环。当受到弱磁场驱动时，这些团块的波动方式将符合时间晶体的标准。
概念受到质疑
布鲁诺的论文质疑了这种系统是否真的处于其最低能量状态。他提出了一个数学证明，即任何这样的系统都必须首先获得一些能量才能开始旋转。但是，他认为，如果粒子没有最小的可能能量，它们可能会损失一些能量以变得更稳定，从而破坏时间晶体的重复模式。
布鲁诺说：“我的论文结束了相当广泛的量子时间晶体系统的研究。”
一个由美国和中国的实验物理学家组成的团队对此表示不同意。加州大学伯克利分校的李同仓及其同事一直在计划从排列成环的离子中创造一个时间晶体。尽管布鲁诺的论文，这些计划并没有改变。“我们提出的实验将有助于解决这场辩论，”李说。
李说，布鲁诺可能对时间晶体采用了过于严格的定义。研究人员说，一个“亚稳态”系统——一个几乎处于最低能量状态的系统——不会永远持续下去，但它可能会持续足够长的时间以引起人们的兴趣，或许会导致可以在没有任何输入的情况下运行很长时间的时钟。
尽管不愿意放弃他最初的想法，但维尔切克承认时间晶体的概念可能需要发展。“这个主题仍处于探索阶段，可能需要一段时间才能准确发现哪些定义和系统是最有成果的，”他说。
在李继续研究离子的同时，维尔切克的最新论文概述了另一种可能更简单的制造时间晶体的方案。它从两个由非超导体连接的超导体块开始。这种称为约瑟夫森结的装置，如果施加外部电压，可以产生电流波动。维尔切克认为，仅仅断开超导体之间的接触就可以产生表征时间晶体的波动类型。这是否会使他的批评者满意，以及它可能会导致什么，只有时间才能证明。