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第172章 课时间晶体 打破时空常规的物质新明星物理学前沿课（第2页）

第二课时：实验进展——从“几毫秒”

到“数小时”

的突破之路

（课间休息后，教授打开PPT，屏幕上展示着三张实验装置图，分别标注着“2016年”

“2024年”

“2025年”

）

和蔼教授：接下来我们聊实验进展。2016年，马里兰大学的团队首次“捕捉”

到了时间晶体的痕迹——他们用激光轰击超冷的钙离子，让钙离子形成规则排列，然后观察到这些离子在时间维度上出现了“周期性震荡”

。但遗憾的是，这种现象只持续了几毫秒，就像烟花一闪而过。

（教授点击鼠标，PPT切换到2024年的实验图）

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和蔼教授：到了2024年，德国团队有了重大突破——他们改进了实验装置，用“微波脉冲”

替代激光，控制原子的运动节奏，最终让时间晶体的持续时间达到了40分钟。这就像从“一次性打火机”

升级到“长效电池”

，虽然还不能“永久持续”

，但已经迈出了关键一步。蒋尘，你做过低温物理实验，能不能给大家说说，让时间晶体“持续更久”

最难的是什么？

蒋尘（起身，语气专业）：最难的是“排除外界干扰”

。在低温实验中，哪怕是空气中的一粒灰尘、设备的微小震动，都会影响原子的排列。德国团队的改进之处在于，他们用“超导磁场”

把原子包裹起来，就像给原子穿上了“保护罩”

，减少了外界干扰。另外，他们还优化了“脉冲频率”

，让微波脉冲和原子的震荡频率精准匹配，就像音乐的“节拍器”

，让原子始终按固定节奏运动，这才延长了时间晶体的持续时间。

和蔼教授（点头）：说得很到位。而真正让时间晶体“走近大众”

的，是2025年9月的实验——美国科罗拉多大学博尔德分校的团队，用了一种更简单的方法：他们把特殊染料涂在液晶上，然后用普通光照射，竟然制造出了“肉眼可见”

的时间晶体！大家看这张图（指向PPT），液晶表面会周期性地出现明暗交替的图案，持续了整整几小时。

（台下传来小声的惊叹，周游举手提问）

周游：教授，肉眼可见的时间晶体，和之前的钙离子时间晶体有什么区别？是不是意味着我们以后能“摸得到”

时间晶体了？

和蔼教授：区别在于“物质形态”

和“制备难度”

。之前的时间晶体用的是离子或原子，需要复杂的低温设备；而2025年的实验用的是液晶，制备方法更简单，而且图案肉眼可见，这为后续的应用打下了基础。但要“摸得到”

还早——目前的时间晶体还是“薄层结构”

，而且需要特定的环境（比如避光、恒温）才能稳定存在，就像娇弱的“温室花朵”

，还不能直接暴露在日常环境中。

（教授停顿了一下，语气变得严肃）

和蔼教授：从2016年的几毫秒，到2024年的40分钟，再到2025年的几小时，这背后是无数科学家的试错与改进。这就像哲学里的“量变到质变”

——每一次技术参数的调整，每一次实验装置的优化，都是“量变”

的积累，最终带来了“肉眼可见”

的质变。而这个过程，也印证了《易经》里的“日新之谓盛德”

——科学的进步，正是在不断探索“新可能”

中实现的。

第三课时：核心特点与应用前景——时间晶体的“实用价值”

（教授走到黑板前，用粉笔写下“时间晶体核心特点”