¿Sabías que la sal que comes corresponde a mini cristales? Solemos confundir este último término con el vidrio, pero la verdad es que son cosas distintas. Que algo sea un cristal significa que su composición atómica está hecha de manera tridimensional y a través de un patrón definido y ordenado:
Así que tranquilo, que no has estado comiendo vidrio. Como sea, desde hace tiempo que se viene teorizando acerca de una nueva especie de cristales. Aunque más que especie, en verdad corresponde a un nuevo estado de la materia: los cristales de tiempo. ¿Qué son?
En 2012 el nobel de física Frank Wilczek teorizó al respecto y planteó la posibilidad de que existan estructuras cristalinas que, pese a no contar con energía, se podrían estar moviendo infinitamente. Esto escandalizó a la comunidad científica y la enfrentó en un amplio debate. Después de todo, lo que decía Wilczek va en contra de una de las principales leyes de la física.
La ley de conservación de energía sostiene que esta no puede crearse ni destruirse, sino que solo transformarse. Así que la idea de que un objeto se mueva a través de lo que se llama movimiento perpetuo, sin siquiera la necesidad de un impulso de fuerza o energía, contradice esta ley que prácticamente rige a la física que nos rodea.
Sin embargo, parece que Wilczek no estaba tan equivocado después de todo.
Poniéndole el ojo al cristal
Para que quede más claro, los cristales de tiempo son algo así como una serie de partículas cristalinas que están constantemente en movimiento. Lo interesante es que a diferencia de los cristales normales, que exhiben repeticiones en el espacio físico (como todo objeto que conocemos y que se encuentra “estable”), estos lo hacen en el espacio del tiempo.
¿What? Suena raro y es difícil de explicar, sobre todo porque básicamente se trata de ver el mundo de una manera en la que nunca antes lo habíamos hecho. Pero en pocas palabras, significa que estas estructuras pueden manifestar un movimiento perpetuo sin la necesidad de un “empujoncito”.
Es más o menos lo que pasa con las cuerdas de las guitarras. Si se toca una de la manera correcta, esta seguirá moviéndose durante un tiempo. En el caso de los cristales de tiempo, éstos lo hacen de forma perpetua y espontánea, es decir, sin una fuerza primaria que la haga moverse.
¿Se confirma su existencia?
Desde la predicción de Wilczek en 2012, el asunto se quedó en el mundo de la teoría. Sin embargo, durante el último tiempo una serie de científicos y expertos se han dedicado a comprobar la verosimilitud de este fenómeno y lo que han encontrado es sorprendente.
En 2016 dos grupos comenzaron a trabajar en este tema. Uno de la Universidad de Harvard y otro de la Universidad de Maryland. ¿El resultado? Cada uno de ellos creó una especie de cristal de tiempo (si quieres ver el paper de la investigación de Harvard haz click aquí y si quieres ver el de Maryland, haz click aquí).
Lo que hicieron fue basarse en una especie de “guía para hacer cristales de tiempo”, creada por el físico de la Universidad de Berkley, Norman Yao. Se trata de un paper que se queda en la teoría, pero que traza las líneas para llevar estas estructuras a la realidad.
¿Lo lograron los equipos de Harvard y Maryland? Sí. Ambos sostuvieron haber creado cristales de tiempo a principios del año pasado, pero la comunidad científica decidió esperar a analizar sus resultados para determinar si estaban bien o no.
Recientemente se declaró que oficialmente se construyeron cristales de tiempo, abriendo así un camino desconocido para la ciencia y que podría cambiar la manera en la que entendemos la física y el Universo. ¿Y qué fue lo que hicieron?
La investigación de Maryland es una de las más gráficas y para crear un cristal de tiempo lo que hicieron fue fabricar una fila de diez iones de iterbio (debido a que sus electrones actúan parecido a los sistemas de bits cuánticos de la computación y, además, porque se asemeja a la estructura de un cristal). Para hacer que se muevan los “golpearon” alternadamente con dos láseres a través de una secuencia repetitiva.
Uno de estos rayos estaba encargado de crear un campo magnético, mientras que el otro tenía que voltear parcialmente los iones. Como éstos interactúan entre sí, se creó una especie de “red” en la que los átomos empezaron a establecer un patrón estable y repetitivo de giros que definen a un cristal.
Sí, para esto necesitaron ese “empujoncito” que mencionamos más arriba, pero con el experimento demostraron que los cristales de tiempo pueden existir. Es decir, se comprobó su verosimilitud, pero aún falta agregarle la parte de “cómo hacerlos andar” en el “manual para construir cristales de tiempo”.
Así que, con otro estado de la materia recientemente confirmado (excitonio), ya podemos sumar cristales de tiempo a nuestra lista que por ahora se completa con:
-Sólido
-Gaseoso
-Líquido
-Plasma
-Cristal líquido
-Supersólido
-Condensado de Bose-Einstein
-Fermiónico
-Excitonio
-Cristales de tiempo
¿Y ahora qué?
Naturalmente, siempre cuando aparecen descubrimientos de este tipo nos preguntamos qué podemos hacer con ellos. Y la verdad es que todavía no se sabe mucho. Se teoriza que este conocimiento podría ser útil para desarrollar tecnologías de almacenamiento de información o la transferencia de ésta a computadores cuánticos.
De todos modos, es importante aclarar que la ciencia no siempre busca información para encontrarle una “utilidad”, pues su principal objetivo es explorar y descubrir las verdades del mundo que nos rodea. Es más, puede que hoy no sea aplicable ese descubrimiento, pero que en 10 años más sea una pieza clave en el avance tecnológico.
Entender el funcionamiento de la física en el Universo ya es razón suficiente para dedicar esfuerzo y dinero para saber qué ocurre con los cristales de tiempo, por ejemplo. Y este caso, demuestra que hay muchas cosas ocultas y extrañas por conocer aún, que tienen el potencial de cambiar nuestra manera de ver la realidad.
¿Qué te parece este descubrimiento?
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