Cristales de tiempo: el nuevo estado de la materia que conmocionó a la ciencia

En 2012, el físico estadounidense Frank Wilczek descubrió un extraño estado de la materia que desafiaba todas las leyes de la física. Ganador del Premio Nobel de Física en 2004, el científico basó su investigación en “cristales de tiempo”, que serían capaces de medir el tiempo y las distancias entre objetos con una precisión absurda.

El concepto, que parecía considerado imposible por buena parte de la comunidad científica, se ha vuelto recientemente más aceptado con la creación de varios estudios sobre estos cristales. Entre ellos, un nuevo estudio de la Universidad de Granada, en España, mostró que la producción de este extraño material puede ser una posibilidad cercana.

Entendiendo los cristales del tiempo

(Fuente: Pixabay / Reproducción)

Como el tema aún es muy nuevo, poco se sabe cómo los cristales de tiempo podrían revolucionar sectores de la ciencia, como la tecnología cuántica, las telecomunicaciones, la minería e incluso todo el conocimiento que tenemos sobre el universo.

Sin embargo, lo que se sabe es que los cristales se definen por la disposición de los átomos en un patrón repetitivo. Mientras que las moléculas líquidas se distribuyen simétricamente, los cristales se agrupan en redes y estructuras que forman una secuencia.

En su trabajo publicado en Científico americano, Wilczek preguntó sobre la posibilidad de la repetición de moléculas de cristal no solo tomando medidas de distancia, sino también usando medidas de tiempo.

Rompiendo patrones

(Fuente: Pixabay / Reproducción)

Si, por un lado, un líquido es simétrico, cuando se rompe su orden, el líquido deja de ser líquido y toma otra forma, como la de un cristal. De esta forma, el agua, por ejemplo, en estado líquido es simétrica, pero puede adoptar otras formas cuando cambia de fase.

El equipo de la Universidad de Granada, dirigido por el investigador Pablo Hurtado, propuso entonces intentar romper esta simetría no en un espacio físico, sino en el tiempo. Así, los científicos contaron con la ayuda de una supercomputadora para reorganizar el estado de las moléculas y hacerlas asumir un estado de reposo y movimiento, generando una paradoja del tiempo.

En una entrevista con BBC, Hurtado explicó cómo el fluido se convirtió en un cristal sólido durante la simulación. “El sistema forma un paquete compacto de partículas que lo hace viajar a través del tiempo”, argumentó.

Posibles usos de los cristales de tiempo

(Fuente: Pixabay / Reproducción)

El trabajo realizado por Hurtado, a pesar de su carácter teórico, funciona como un paso importante hacia la comprensión del descubrimiento sugerido por Frank Wilczek en 2012. Por mucho que los cristales de tiempo sean todavía un área de estudio en una etapa temprana, los científicos ya sueñan con la lo que significa que esto puede traer al futuro de la humanidad.

En opinión de Wilczek, las características moleculares de estos cristales podrían usarse para hacer que nuestros relojes sean más precisos y más estables que los poderosos relojes atómicos usados ​​por los científicos para medir con precisión los eventos históricos y el universo.

Además, los cristales de tiempo también podrían desarrollar sistemas GPS mejorados, nuevos métodos para descubrir depósitos minerales interactuando con la gravedad o incluso detectando ondas gravitacionales.

Para terminar su estudio, el teórico estadounidense especula sobre una propiedad aún más interesante que las funciones antes mencionadas. Según Frank, existe la posibilidad de que los cristales del tiempo, que sirven como una nueva forma de organización de la materia, ayuden a comprender los agujeros negros y el espacio-tiempo en el cosmos.

Imágenes de los cristales de tiempo

(Fuente: Nick Träger / Disclosure)

2021 se ha convertido en un año interesante para nuevos descubrimientos sobre los cristales de tiempo. Recientemente, un equipo de investigadores alemanes y polacos grabó el primer metraje de los cristales de tiempo, que fue publicado en la revista Cartas de revisión física a principios de febrero.

Para ello, el equipo de estudio analizó de cerca los magones, las excitaciones de un colectivo de espín de electrones que se producen dentro de un compuesto cristalino. De esta manera, los científicos pudieron observar el cristal del tiempo mientras sus átomos se reorganizaban en un patrón que, en teoría, podría durar toda la eternidad.

La filmación tuvo que realizarse a través de una cámara de rayos X, que tiene la capacidad de registrar 40 mil millones de fotogramas por segundo y es muy sensible a los fenómenos magnéticos. Este instrumento, como lo describen los investigadores, actúa hasta 20 veces mejor que un microscopio óptico, utilizado para estudiar estructuras pequeñas.

Anteriormente, los mismos investigadores ya habían avanzado en la posibilidad de crear un cristal de tiempo utilizando nanopartículas. En ese momento, los científicos estaban entusiasmados con la posibilidad de que los cristales aparecieran como un aparato útil para la construcción de nuevas arquitecturas de computación analógica, que utilizan fenómenos eléctricos, mecánicos e hidráulicos para funcionar.