Les scientifiques ont découvert une nouvelle forme de cristal temporel – surnommé « rondeau temporel » – qui remet en question la compréhension conventionnelle de l’ordre temporel. Ce cristal présente un mélange unique d’ordre et de chaos, oscillant selon un motif qui se répète sur des échelles de temps plus longues malgré l’imprévisibilité à court terme. Cette découverte ouvre de nouvelles voies pour explorer la nature fondamentale du temps et la capacité de la matière à maintenir sa structure temporelle.
Au-delà des cristaux temporels traditionnels
Théorisés pour la première fois en 2012 et observés en 2016, les cristaux temporels sont des matériaux dont les atomes oscillent selon des motifs répétitifs sans nécessiter un apport d’énergie externe. Contrairement aux cristaux réguliers avec des arrangements spatiaux répétitifs, les cristaux temporels présentent une périodicité dans le temps lui-même. Le rondeau temporel récemment découvert pousse ce concept plus loin.
Au lieu d’une répétition stricte, ce cristal traverse des périodes d’ordre et de désordre. Cela s’apparente à un rondeau musical, une composition qui alterne entre un thème récurrent et des variations contrastées. Comme l’ont noté les chercheurs, le motif ressemble au « Rondo alla Turca » de Mozart, d’où son nom.
Ordre dans le chaos
La configuration expérimentale impliquait la manipulation de défauts à l’échelle atomique, en particulier les centres de lacunes d’azote, au sein d’un réseau de diamant. En appliquant des impulsions laser précisément synchronisées, les scientifiques ont hyperpolarisé les noyaux de carbone 13 et ont piloté leurs spins à travers un mélange de séquences périodiques et aléatoires.
La principale découverte était que, malgré un désordre à court terme au sein de chaque cycle d’impulsion, l’état général du cristal se répétait au début de chaque nouveau cycle. Ce comportement est similaire à celui d’une lumière stroboscopique capturant un motif répétitif dans une roue qui tourne : les images individuelles peuvent sembler chaotiques, mais le mouvement global est prévisible.
Encodage des informations dans le temps
Pour démontrer la contrôlabilité, les chercheurs ont même codé du texte dans le timing des impulsions laser, en utilisant le format ASCII standard. Le message disait : “Observation expérimentale d’un cristal rondeau temporel. Désordre temporel dans l’ordre spatio-temporel.”
Bien que cela n’ait pas d’application pratique immédiate, cela suggère que l’ordre temporel peut être manipulé pour véhiculer des informations.
Implications pour la physique fondamentale
La découverte du cristal rondeau temporel élargit notre compréhension de l’ordre temporel au-delà de la stricte périodicité. La coexistence stable et de longue durée d’un ordre temporel à longue portée et d’un trouble des micromouvements à des échelles de temps courtes suggère que la matière peut maintenir sa structure dans le temps même lorsqu’elle est soumise à des forces chaotiques.
Cette recherche ouvre de nouvelles voies pour étudier la nature fondamentale du temps et la capacité de la matière à maintenir sa structure temporelle, ce qui pourrait conduire à des percées en physique quantique et en science des matériaux.
La capacité de contrôler et de manipuler l’ordre temporel pourrait avoir des implications considérables, même si les applications pratiques restent lointaines. Le cristal rondeau temporel représente une étape importante vers l’exploitation du pouvoir du temps lui-même.
