Los llamados cristales de tiempo dejaron de ser una curiosidad teórica para transformarse en algo visible y palpable. Un equipo de la Universidad de Colorado en Boulder logró observar, incluso a simple vista, cómo ciertas partículas pueden repetir patrones de movimiento sin agotarse jamás. La investigación, publicada en Nature Materials, abre un nuevo capítulo en la física de materiales.
Por Ignacia Fratelint para Noticias La Insuperable
¿Qué son exactamente los cristales de tiempo?
Para entenderlos, primero pensemos en cualquier cristal que conocemos: el cuarzo, el diamante o la sal. En ellos, los átomos se ordenan en un entramado que se repite en el espacio.
Los cristales de tiempo llevan esa idea un paso más allá: en lugar de repetir un dibujo en el espacio, repiten un ritmo en el tiempo. Sus componentes oscilan de forma estable, como si estuvieran marcando el pulso de un reloj… pero sin pilas, sin cuerda y sin motor.
Frank Wilczek, premio Nobel de Física, lanzó en 2012 la hipótesis de que era posible crear materia que rompiera la simetría temporal, es decir, que eligiera “momentos” discretos en lugar de comportarse igual en cada instante. Lo que parecía un truco imposible terminó siendo un nuevo estado de la materia.
Del mundo cuántico al microscopio
Durante años, los experimentos con cristales de tiempo eran patrimonio de computadoras cuánticas o diamantes manipulados con láser. Apenas detectables por instrumentos ultrafinos, seguían vedados al ojo humano.
Eso cambió con el trabajo de Hanqing Zhao e Ivan Smalyukh, publicado en Nature Materials. Ellos crearon lo que llaman cristales espacio-temporales continuos en un material tan cotidiano como los cristales líquidos de las pantallas.
Según explicó Smalyukh, “todo lo que hay que hacer es iluminarlo y surge todo este mundo de cristales de tiempo”. Con apenas luz constante sobre muestras preparadas con tintes fotosensibles, emergieron figuras minúsculas que giraban y se repetían con una precisión hipnótica.
Solitones topológicos: las piezas del rompecabezas
La publicación en Nature describe cómo estos cristales se forman gracias a solitones topológicos: pequeños “paquetes” de orden que se retuercen y estabilizan mutuamente dentro del cristal líquido.
El resultado es un patrón que rompe la simetría en el espacio y en el tiempo, y que puede persistir horas sin degradarse.
Los investigadores comprobaron que la oscilación no depende del láser o de un pulso externo, sino que nace del propio sistema. Además, resistió cambios de temperatura y alteraciones en la luz, mostrando una rigidez comparable a la de los cristales sólidos.
Una coreografía interminable
En palabras del equipo, estos pliegues interactúan “como parejas en un baile de época: se separan, giran, se reencuentran y repiten la danza una y otra vez”.
La frecuencia medida fue de 0,217 Hz: un ciclo cada 4,6 segundos, estable como un metrónomo. Y lo mejor: puede verse directamente bajo el microscopio e incluso, en ciertos casos, a simple vista.
Aplicaciones que asoman
Más allá del asombro, los cristales de tiempo podrían revolucionar varias áreas:
- Dispositivos ópticos avanzados.
- Generadores fotónicos espacio-temporales.
- Telecomunicaciones más eficientes.
- Marcas antifalsificación: una “marca de agua temporal” podría autenticar billetes o documentos con solo iluminarlos.
Smalyukh lo resumió con entusiasmo: “No queremos poner un límite a las aplicaciones. Hay oportunidades en todo tipo de direcciones”.
Un hito en la física de materiales
Que estos cristales sean ahora visibles marca un antes y un después. Como destaca DW, “lo que hasta hace poco parecía confinado al mundo de las teorías cuánticas puede contemplarse directamente, abriendo nuevas posibilidades para su estudio”.
Lejos de ser solo un hallazgo curioso, los cristales de tiempo expanden nuestra idea de lo que la materia puede hacer… y de cómo el tiempo mismo puede convertirse en un escenario donde la física baila.
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