Con il termine cristalli definiamo tutti i materiali la cui struttura atomica ha una disposizione regolare nello spazio. Esistono anche i cristalli di tempo che oscillano periodicamente senza emettere energia cioè la cui struttura atomica si ripete ciclicamente nel tempo anziché nello spazio.
Già nel 2012 Frank Wilczek del Massachussetts Institute of Technology (MIT) insieme a Al Shapere dell’Università del Kentucky, hanno presentato una pubblicazione scientifica in cui ipotizzavano la possibilità della formazione di cristalli temporali.
Ogni materiale ha un particolare stato di equilibrio energetico, il cosiddetto stato fondamentale, in cui la struttura atomica è assolutamente immobile perché ogni movimento implicherebbe un dispendio energetico e l’allontanamento dall’equilibrio. I cristalli di tempo, secondo Wilczek, premio Nobel per la fisica nel 2004, sono dei materiali in grado di oscillare anche nello stato fondamentale – che in questo caso è uno stato di non equilibrio –, senza alcun dispendio energetico. Due équipe indipendenti di ricercatori, della University of Maryland e della Harvard University sono finalmente riusciti a mettere a punto questi materiali introducendo impurezze in un cristallo di diamante e illuminando con un laser una catena di ioni lunga 25 µm.
Quali le possibili applicazioni?
Questa scoperta potrebbe fornire un meccanismo per misurare il tempo: la formazione spontanea di un cristallo temporale rappresenta infatti la spontanea emergenza di un orologio. Un’altra idea è la possibilità di poter sfruttare i cristalli temporali per eseguire calcoli usando zero energia.
Per saperne di più
I risultati dei ricercatori, della University of Maryland e della Harvard University in attesa di pubblicazione:
https://arxiv.org/pdf/1609.08684v1.pdf
https://arxiv.org/pdf/1610.08057v1.pdf
Due articoli sulla scoperta di Wilczek:
http://physics.aps.org/articles/v5/116
http://www.link2universe.net/2012-02-17/fisici-predicono-lesistenza-di-cristalli-di-tempo/