Cristalele timpului: o forma a materiei care schimba totul

Dintre toate numele care au conotatii stiintifico-fantastice, probabil ca niciunul nu este la fel de misterios sau aparent imposibil precum cristalele timpului. Numele te duce cu gandul la ecranizarea „Inapoi in viitor”, dar realitatea este mult mai interesanta decat filmul.

Doua echipe diferite de cercetatori au raportat recent ca au observat cristalele timpului sau cristalele temporale, ceea ce intareste ideea ca aceasta stare teoretica a materiei poate fi creata si observata.

Si intr-adevar, aceste cristale pot fi cultivate chiar si in dormitorul unui copil! Ati auzit probabil de kit-urile de creare a cristalelor. Insa este nevoie de senzori nucleari si lasere pentru a le ajuta sa isi atinga potentialul maxim.

Cititi mai departe pentru a intelege ce sunt si cum ne-ar putea influenta viata.

Ce sunt cristalele timpului?

Povestea incepe in anul 2012, odata cu publicarea unui articol in Physical Review Letter, de catre Frank Wilczek, laureat al Premiului Nobel in 2004. In acest articol Wilczek descria, teoretic, aceste cristale.

Cristalele temporale sunt sisteme de atomi care se aranjeaza in timp asa cum se aranjeaza, cristalizeaza solidele traditionale in spatiu.

Cristalele traditionale precum sarea si cuartul sunt cristale spatiale ordonate tridimensional. Atomii lor sunt aranjati intr-un sistem previzibil, care se repeta.

Wilczek si-a pus problema daca nu s-ar putea extinde ideea de cristale tridimensionale, la structuri cvadridimensionale, adica in care sa includem si timpul alaturi de dimensiunile spatiale sau, daca vreti, sa realizam cristale 4D.

Astfel, un cristal al timpului se va modifica periodic, revenind mereu la forma intiala. Altfel spus, acesta ar pulsa la nesfarsit, fara nici un aport de energie din exterior, asemenea unui ceas mecanic care nu ar trebui sa fie intors vreodata.

Trebuie sa mentionam faptul ca aceste aranjamente atomice nu sunt portaluri de calatorie in timp, ci mai degraba o stare a materiei cu totul noua – independenta de solidele, lichidele si gazele familiare care cuprind universul nostru cunoscut.

Mai putin de sase ani mai tarziu dupa publicarea articolului lui Wilczek, cele doua grupuri de oameni de stiinta mentionate mai sus au creat cristale care par sa posede proprietati similare cu cele pe care acesta le-a propus.

Cristalele timpului nu-si gasesc niciodata echilibrul asa cum face diamantul sau rubinul, de aceea sunt considerate acum unul dintre putinele exemple de materie neechilibrata cunoscuta de oamenii de stiinta.

Cristalele temporale in lumea reala

Probabil ca va intrebati cum arata cristalele timpului, daca ati recunoaste unul in caz ca l-ati vedea si ce utilitate pot avea pentru noi.

Cel mai important lucru este ca aceste cristale exista in mod fundamental doar in circumstante limitate de laborator, in special atunci cand oamenii de stiinta le-au dat un impuls pentru a le declansa oscilatia.

Odata ce oscileaza, se pare ca acestea vor transmite energie la infinit. Experimentul grupului de la Harvard a produs un cristal care, odata activat, a stralucit ca urmare a reverberatiilor sale periodice de energie.

Pe de alta parte, echipa de la Yale a folosit rezonanta magnetica nucleara si a descoperit cristelele timpului intr-un set surprinzator de materie – cristale de fosfat de monoamoniu. Aceste cristale sunt remarcabil de usor de cultivat si sunt adesea incluse in seturile de cristale pentru copii.

Astfel, daca se adauga impulsuri cu laser sau cu microunde la obiecte aparent solide, am putea descoperi aceste oscilatii constante in materia atomica din intregul univers si unele forme de cristale temporale ar putea fi cu mult mai interesante decat cele observate pana acum.

Aplicatii in viitor

Cercetatorii cred ca studierea cristalelor temporale si perfectionarea intelegerii noastre asupra acestora vor permite descoperiri in puterea si acuratetea ceasurilor atomice, giroscopilor si magnetometrelor, precum si dezvoltarea ulterioara a modului in care construim potentiale tehnologii cuantice.

Promisiunea utilizarii sistemelor cuantice stabile la temperaturi de functionare mult mai ridicate decat cele pe care le putem realiza in prezent ar putea fi forta finala necesara pentru a transforma calculul cuantic intr-o realitate.

Departamentul Apararii din SUA a anuntat un program de finantare pentru a investiga mai multe aplicatii potentiale ale cristalelor temporale, deoarece calculul cuantic este unul dintre orizonturile tehnologice cele mai promitatoare din era computerului.

Da, cristalele timpului suna ca ceva care iese direct dintr-un roman de science fiction. Dar cu cat ajungem sa intelegem mai mult modul in care functioneaza, cu atat incepem sa intelegem cat de mult potential au.

Pe masura ce incepem sa abordam limitarile numarului de tranzistoare care pot fi incluse fizic intr-un microcip, cristalele temporale pot fi solutia care deschide noi metode de calcul radical.

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim.

Sursa: livescience.com, sciencealert.com, resonancescience.org, physics.aps.org

Foto: E. Edwards/JQI

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.