Científicos de la Universidad de Maryland y la Universidad de California-Berkeley han creado con éxito algo que antes se consideraba teóricamente imposible.
Este algo es una cadena de iones, que es la primera encarnación del llamado cristal espacio-temporal, un cristal cuya estructura está formada por elementos que se repiten no solo en el espacio sino también en el tiempo. La mera existencia de tales cristales viola algunas de las leyes físicas fundamentales, lo que provoca una serie de efectos exóticos. Por ejemplo, un reloj construido sobre la base de tal cristal “marcará” incluso después de la muerte térmica del Universo, en el momento en que todo movimiento se detiene y el tiempo, según algunos científicos, simplemente se detiene.
Mientras que los cristales ordinarios tienen una red cristalina que consta de los mismos elementos alternos, un cristal de espacio-tiempo está en movimiento, volviendo a una determinada forma a intervalos regulares. Al mismo tiempo, para asegurar el movimiento de los elementos del cristal espacio-tiempo y cambiar su estructura, no se requiere energía, extraída de una fuente externa. La posibilidad teórica de crear tales cristales en 2012 fue corroborada por Frank Wilczek, físico del Instituto de Tecnología de Massachusetts, aunque la mayoría de los demás científicos han negado y continúan negando esta posibilidad.
El cristal de tiempo creado por los científicos es un sistema de anillos cuánticos formado por átomos de iterbio que pueden girar en dos direcciones, hacia arriba o hacia abajo. Usando luz láser, los científicos controlaron la dirección de rotación de los iones en una de las mitades de la cadena circular. En el sistema cuántico creado, la rotación de cada uno tiene un efecto sobre los iones vecinos, y tal efecto ha llevado al hecho de que los iones "invertidos", habiendo pasado en la mayoría de los casos un círculo completo, vuelven a su estado original. Al mismo tiempo, el tiempo para volver al estado inicial es exactamente el doble del tiempo empleado por el ion en recorrer el camino desde el comienzo condicional del círculo hasta el punto de su "vuelta".
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Los científicos han descubierto que los iones vuelven a la orientación original de la dirección de su rotación, siempre con la misma velocidad, que no depende del momento en el tiempo y el punto en el espacio. Esto, a su vez, indica que el sistema cuántico reacciona de una manera estrictamente definida a las "perturbaciones" en su estado. Y todo esto recuerda mucho el comportamiento de los átomos en la red cristalina de un cristal, que se mueven de su lugar bajo cualquier influencia externa.
La creación de la primera muestra de un cristal espacio-temporal es de gran importancia para la física debido a que la existencia de dicho cristal viola un concepto físico fundamental, la simetría. Y una mayor investigación en esta dirección puede conducir a la identificación de algunas leyes de la física y la mecánica cuántica completamente nuevas, a partir de las cuales será posible crear tecnologías que ahora pueden considerarse algo de la categoría de ciencia ficción.
