Cuando llegó a esta redacción el artículo "Los cristales
en el tiempo" de
Frank Wilczek,
Premio Nobel de Física en 2005 En este enlace se puede ver un resumen de la
historia de este nuevo concepto hasta ahora.
la
curiosidad provocó un buceo por internet para tratar de esclarecer este tema
lo más sencillamente posible. Estos cristales también son conocidos como
"cristales de tiempo", y constituyen lo que parece ser una nueva fase
estable de la materia. En realidad, son
la primera forma de materia no equilibrada observada por el
hombre.
Los cristales de tiempo
constituyen una nueva forma estable de la materia, con posibles aplicaciones
como puede ser la computación cuántica/Kent
Schimke.
Es el momento de decir que la
simetría reina por todos lados en el universo que conocemos. También hay que
saber que dicha simetría puede romperse de dos maneras fundamentales:
Cambios permanentes.
Mayormente se distingue que los cambios de este tipo son producidos por
alteraciones químicas (cocción, descomposición, alteración u oxidación).
Cambios temporales.
Por otra parte las transformaciones temporales son características de
aquellas en las que interviene la naturaleza (cambian los estados y se
realizan la formación de mezclas) aunque estas también pueden producir
cambios permanentes.
En pocas palabras se dice que un cambio es permanente
cuando altera por completo su condición inicial sin poder, luego de
la transformación, volver a ser aquello que era. Se denominan como
cambios temporales a aquellos cambios que son alterados pero luego
recuperan su condición inicial.
Ejemplos de cambios permanentes
Quemar madera (por ejemplo un bosque)
Amputarse una parte del cuerpo
Quemar una hoja de papel
Cocinar palomitas de maíz u otro alimento
Alimentos en estado descomposición a través de la
detección del olor, el gusto y la apariencia
Oxidación de objetos de metal cuando toman
contacto con el agua
Cambios permanentes.
Mayormente se distingue que los cambios de este tipo son producidos por
alteraciones químicas (cocción, descomposición, alteración u oxidación).
Cambios temporales.
Por otra parte las transformaciones temporales son características de
aquellas en las que interviene la naturaleza (cambian los estados y se
realizan la formación de mezclas) aunque estas también pueden producir
cambios permanentes.
En pocas palabras se dice que un cambio es permanente
cuando altera por completo su condición inicial sin poder, luego de
la transformación, volver a ser aquello que era. Se denominan como
cambios temporales a aquellos cambios que son alterados pero luego
recuperan su condición inicial.
Ejemplos de cambios permanentes
Quemar madera (por ejemplo un bosque)
Amputarse una parte del cuerpo
Quemar una hoja de papel
Cocinar palomitas de maíz u otro alimento
Alimentos en estado descomposición a través de la
detección del olor, el gusto y la apariencia
Oxidación de objetos de metal cuando toman
contacto con el agua
Cambios permanentes.
Mayormente se distingue que los cambios de este tipo son producidos por
alteraciones químicas (cocción, descomposición, alteración u oxidación).
Cambios temporales.
Por otra parte las transformaciones temporales son características de
aquellas en las que interviene la naturaleza (cambian los estados y se
realizan la formación de mezclas) aunque estas también pueden producir
cambios permanentes.
En pocas palabras se dice que un cambio es permanente
cuando altera por completo su condición inicial sin poder, luego de
la transformación, volver a ser aquello que era. Se denominan como
cambios temporales a aquellos cambios que son alterados pero luego
recuperan su condición inicial.
Ejemplos de cambios permanentes
Quemar madera (por ejemplo un bosque)
Amputarse una parte del cuerpo
Quemar una hoja de papel
Cocinar palomitas de maíz u otro alimento
Alimentos en estado descomposición a través de la
detección del olor, el gusto y la apariencia
Oxidación de objetos de metal cuando toman
contacto con el agua
- Permanentes: quemar un objeto,
romper un vidrio, cocinar un alimento...
- Temporales: calentar agua,
cortarse las uñas, cortar una planta, cambios de las estaciones del año...
Ahora
dos equipos de físicos, uno de la Universidad de Harvard y otro del Joint
Quantum Institute de la Universidad de Maryland han logrado crear
por primera vez, cada uno en su
laboratorio, confirmando así experimentalmente la existencia de
estas extraordinarias estructuras que,ya predijera Frank Wilczek en 2012.
Una característica fundamental de estos cristales es la capacidad del
movimiento perpetuo, violando una
de las simetrías fundamentales de las
leyes de la Físsica
universal: Mantenerse en equilibrio sin gasto de energía. Estos investigadores
publicaron sus trabajos en la revista arXiv.org en 2016. El cristal de
tiempo creado por Chris Monroe y sus colegas de la Universidad de Maryland
utiliza una fila de diez iones de iterbio cuyos electrones interactían de
forma parecida a los sistemas de "qubits" usados en la computación cuántica.
En un principio, los investigadores los
"golpearon" alternativamente con dos láseres en una determinada secuencia:
uno crea un campo magnético y otro voltea parcialmente el espín de los
átomos. Dado que los espines interactúan, los átomos establecieron el patrón
estable y repetitivo de giros que define un cristal. El equipo de Harvard,
por su parte, liderado por Mikhail Lukin, logró su cristal de tiempo usando
centros de nitrógeno densamente empaquetados en diamantes.
Para los investigadores
el gran avance, más incluso que el hecho mismo de que estos cristales se
repitan en el tiempo, es que se trata de los primeros de una amplia clase de
materiales que están intrínsecamente "fuera de equilibrio", incapaces por
completo de ajustarse al equilibrio inmóvil como la materia sólida
conocida hasta ahora. Hay que decir que, cuando
un material está en su estado fundamental (estado de mínima energía, también
conocido como energía de punto cero de un sistema) su movimiento es
imposible, porque eso requeriría un gasto de energía de la que ese sistema
ya no dispone. Por eso, los cristales "normales", como un rubí o un
diamante, permanecen inmóviles, ya que están en equilibrio y en su estado
fundamental. Pero los cristales de tiempo tienen una estructura que no
solo se repite en el espacio, sino también en el tiempo, Y por lo tanto
siguen oscilando incluso en su estado fundamental. Esta oscilación cíclica
incluso se mantiene aunque se aplique algo de energía; de todas formas, si
esta energía llegue a un cierto límite, se rompe definitavamente el
equilibrio.
Aunque es un descubrimiento básicamente teórico, podría tener nuevas e
importantes aplicaciones, como la obtención de memorias casi perfectas y
otras posibles funciones en las computadoras cuánticas.
Para
comprender mejor el movimiento de estos cristales, ver este
vídeo con una explicación
clara y sencilla
