Los científicos han descubierto una nueva forma de cristal del tiempo, denominada “rondeau del tiempo”, que desafía la comprensión convencional del orden temporal. Este cristal exhibe una combinación única de orden y caos, oscilando en un patrón que se repite en escalas de tiempo más largas a pesar de la imprevisibilidad a corto plazo. El descubrimiento abre nuevas vías para explorar la naturaleza fundamental del tiempo y la capacidad de la materia para mantener la estructura temporal.
Más allá de los cristales de tiempo tradicionales
Teorizado por primera vez en 2012 y observado en 2016, los cristales de tiempo son materiales cuyos átomos oscilan en patrones repetidos sin requerir entrada de energía externa. A diferencia de los cristales regulares con arreglos espaciales repetidos, los cristales de tiempo exhiben periodicidad en el tiempo mismo. El rondeau del tiempo recién descubierto lleva este concepto más allá.
En lugar de una repetición estricta, este cristal recorre períodos de orden y desorden. Esto es análogo a un rondeau musical, una composición que alterna entre un tema recurrente y variaciones contrastantes. Como señalaron los investigadores, el patrón se parece al “Rondo alla Turca” de Mozart, de ahí el nombre.
Orden dentro del caos
La configuración experimental implicó la manipulación de defectos a escala atómica (específicamente, centros de vacantes de nitrógeno) dentro de una red de diamantes. Al aplicar pulsos láser sincronizados con precisión, los científicos hiperpolarizaron los núcleos de carbono 13 y dirigieron sus espines a través de una combinación de secuencias periódicas y aleatorias.
El hallazgo clave fue que, a pesar del desorden a corto plazo dentro de cada ciclo de pulso, el estado general del cristal se repetía al comienzo de cada nuevo ciclo. Este comportamiento es similar a una luz estroboscópica que captura un patrón repetitivo en una rueca: los fotogramas individuales pueden parecer caóticos, pero el movimiento general es predecible.
Codificación de información en el tiempo
Para demostrar la controlabilidad, los investigadores incluso codificaron texto en el tiempo de los pulsos láser, utilizando el formato ASCII estándar. El mensaje decía: “Observación experimental de un cristal rondeau del tiempo. Trastorno temporal en el orden espaciotemporal”.
Si bien esto no tiene una aplicación práctica inmediata, sugiere que el orden temporal puede manipularse para transportar información.
Implicaciones para la Física Fundamental
El descubrimiento del cristal rondeau del tiempo amplía nuestra comprensión del orden temporal más allá de la estricta periodicidad. La coexistencia estable y duradera de un orden temporal de largo alcance y un desorden de micromovimientos en escalas de tiempo cortas sugiere que la materia puede mantener su estructura en el tiempo incluso cuando está sujeta a fuerzas caóticas.
Esta investigación abre nuevas vías para investigar la naturaleza fundamental del tiempo y la capacidad de la materia para mantener la estructura temporal, lo que podría conducir a avances en la física cuántica y la ciencia de los materiales.
La capacidad de controlar y manipular el orden temporal podría tener implicaciones de largo alcance, incluso si las aplicaciones prácticas siguen siendo lejanas. El cristal rondeau del tiempo representa un paso significativo hacia el aprovechamiento del poder del tiempo mismo.
