Dos anys després de la idea, els científics cristal·litzen el temps, obren un nou espai
'L'obra aborda algunes de les qüestions més fonamentals sobre la naturalesa de la matèria'.
Dos grups d'investigadors, amb seu a la Universitat de Harvard i la Universitat de Maryland, van informar a Nature el 9 de març que havien creat 'cristalls de temps': quelcom aparentment sortit de la ciència-ficció, amb estructures en què els àtoms i les molècules estan disposats a través de l'espai i el temps. .
joseph mazzello age
La base teòrica de l'existència dels cristalls de temps va ser establerta el 2015 pel professor Shivaji Sondhi, físic teòric de Princeton, la seva aleshores estudiant de postgrau Vedika Khemani (que també va formar part de l'equip de Harvard que va publicar a Nature), i Achilleas Lazarides i Roderich Moessner. de l'Institut Max Planck de Dresden, Alemanya.
En una entrevista per correu electrònic, el professor Shivaji Sondhi va explicar a Anuradha Mascarenhas la importància de construir una classe de cristalls que abans es pensava impossible de crear.
Què són els cristalls del temps? Per què és important que s'hagin creat?
Els cristalls de temps són sistemes on el paper de l'espai en els cristalls ordinaris és substituït pel temps. En els cristalls ordinaris, un nombre molt gran d'àtoms —en principi un nombre infinit— mostren periodicitat a l'espai; en els cristalls de temps mostren periodicitat en el temps. La seva importància rau en aquesta substitució de l'espai pel temps, que és nova, realitzant una idea del nobelista Frank Wilczek. El concepte de cristalls de temps es va originar amb Wilczek a l'Institut Tecnològic de Massachusetts l'any 1975. En un cristall normal, com la sal de taula, els àtoms estan disposats en un patró repetitiu. Les interaccions entre els àtoms veïns mantenen el cristall rígid i evita que es dissolgui en el no-res a la menor sacsejada. Aleshores, no hi hauria d'haver també cristalls que trenquin la simetria translacional en el temps? Els àtoms es mouen en el temps, però en comptes de moure's de manera fluida o contínua, es mouen de manera periòdica. Va ser una idea que va portar a debats sobre si aquests cristalls podrien existir.
Com canvia el nou descobriment les maneres de pensar sobre la matèria?
El treball aborda algunes de les qüestions més fonamentals sobre la naturalesa de la matèria. Normalment es pensa en la matèria en equilibri: com s'assenta quan no es toca. Els que s'han creat impliquen una interacció constant amb el món exterior i, tanmateix, trobem que poden mostrar un comportament molt distintiu i matemàticament precís. Això és nou per a un sistema quàntic.
Com es van crear els cristalls del temps? Què després d'aquest descobriment?
El nostre treball va descobrir la física essencial del funcionament dels cristalls del temps. El descobriment es basa en un conjunt de desenvolupaments que aborda la qüestió de com entenem sistemes complexos dins i fora de l'equilibri, que és fonamental per a com els físics expliquen la naturalesa del món quotidià. Tots dos experiments es basen en una gran quantitat de treball durant l'última dècada i més en el control de petits sistemes quàntics. Així, tot i que ho van fer semblar fàcil, hi havia molta feina darrere. Tots dos articles tenen 26 autors entre ells! Com a resultat d'aquests estudis teòrics, dos grups d'experimentadors van començar a intentar construir cristalls de temps al laboratori. L'equip de Harvard va utilitzar una configuració experimental que implicava la creació d'una gelosia artificial en un diamant sintètic. Un enfocament diferent a la Universitat de Maryland va utilitzar una cadena de partícules carregades anomenades ions iterbi.
Crec que veurem més fases noves de la matèria produïdes per aquest tipus de treball experimental. No tots seran cristalls de temps, però compartiran la característica que no existeixen si es deixa la matèria sola. També poden ajudar a protegir la informació en dispositius futuristes coneguts com a ordinadors quàntics.
(Extractes editats de l'entrevista)
Comparteix Amb Els Teus Amics: