许为坚

时间平移对称性

一直以来，人类都希望有这样一些“永动机”：马儿一直奔跑，不用停下来吃草;不用换电池的闹钟能永远“嘀嗒”转动;汽车不用加油也能永久地行驶……但是，以上事情是不可能发生的，因为它们都明显违反了能量守恒定律。

19世纪，包括迈尔、焦耳、亥姆霍兹在内的多个科学家分别从不同角度独立发现了能量守恒定律。但当时的能量守恒定律是一个经验科学规律，它是科学家们在“能可以转化为功、功也可以转化为能”等实验现象的总结中猜想出来的，并没有理论基础。

1915年，德国女数学家埃米·诺特从时间平移对称性出发，验证了能量守恒定律的正确性，使得能量守恒定律有了坚固的理论基础。时间平移对称性，通俗的讲就是对于同一个物体，在没有其他因素干扰的情况下，你在不同的时间对它做一些物理实验，得到的物理规律都是一样的。例如，一个电阻，你今天对它进行电压和电流关系的测试，得出的物理规律和你明天对它进行的相同的测试所得的物理规律是一样的。

长期以来，人们认为时间平移对称性不能被打破，因为这是能量守恒的理论根基。但是2012年，诺贝尔物理学奖获得者、美国理论物理学家弗朗克·韦尔切克却提出了一种特殊的晶体——时间晶体，对时间平移对称性提出了挑战。

新的永动机出现了？

2016年，美国马里兰大学的物理学家克里斯托弗·梦露的团队和美国哈佛大学的物理学家米哈伊尔·卢金的团队分别成功创造出时间晶体。