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CRISTALES DE ESPACIO TIEMPO Cuando llegó a esta redacción el artículo "Los cristales en el tiempo" de , Premio Nobel de Física en 2005 En este enlace se puede ver un resumen de la historia de este nuevo concepto hasta ahora. la curiosidad provocó un buceo por internet para tratar de esclarecer este tema lo más sencillamente posible. Estos cristales también son conocidos como "cristales de tiempo", y constituyen lo que parece ser una nueva fase estable de la materia. En realidad, son la primera forma de materia no equilibrada observada por el hombre.
Es el momento de decir que la simetría reina por todos lados en el universo que conocemos. También hay que saber que dicha simetría puede romperse de dos maneras fundamentales: - Permanentes: quemar un objeto, romper un vidrio, cocinar un alimento... - Temporales: calentar agua, cortarse las uñas, cortar una planta, cambios de las estaciones del año...
Ahora dos equipos de físicos, uno de la Universidad de Harvard y otro del Joint Quantum Institute de la Universidad de Maryland han logrado crear por primera vez, cada uno en su laboratorio, confirmando así experimentalmente la existencia de estas extraordinarias estructuras que,ya predijera Frank Wilczek en 2012. Una característica fundamental de estos cristales es la capacidad del movimiento perpetuo, violando una de las simetrías fundamentales de las leyes de la Físsica universal: Mantenerse en equilibrio sin gasto de energía. Estos investigadores publicaron sus trabajos en la revista arXiv.org en 2016. El cristal de tiempo creado por Chris Monroe y sus colegas de la Universidad de Maryland utiliza una fila de diez iones de iterbio cuyos electrones interactían de forma parecida a los sistemas de "qubits" usados en la computación cuántica. En un principio, los investigadores los "golpearon" alternativamente con dos láseres en una determinada secuencia: uno crea un campo magnético y otro voltea parcialmente el espín de los átomos. Dado que los espines interactúan, los átomos establecieron el patrón estable y repetitivo de giros que define un cristal. El equipo de Harvard, por su parte, liderado por Mikhail Lukin, logró su cristal de tiempo usando centros de nitrógeno densamente empaquetados en diamantes.
Para los investigadores el gran avance, más incluso que el hecho mismo de que estos cristales se repitan en el tiempo, es que se trata de los primeros de una amplia clase de materiales que están intrínsecamente "fuera de equilibrio", incapaces por completo de ajustarse al equilibrio inmóvil como la materia sólida conocida hasta ahora. Hay que decir que, cuando un material está en su estado fundamental (estado de mínima energía, también conocido como energía de punto cero de un sistema) su movimiento es imposible, porque eso requeriría un gasto de energía de la que ese sistema ya no dispone. Por eso, los cristales "normales", como un rubí o un diamante, permanecen inmóviles, ya que están en equilibrio y en su estado fundamental. Pero los cristales de tiempo tienen una estructura que no solo se repite en el espacio, sino también en el tiempo, Y por lo tanto siguen oscilando incluso en su estado fundamental. Esta oscilación cíclica incluso se mantiene aunque se aplique algo de energía; de todas formas, si esta energía llegue a un cierto límite, se rompe definitavamente el equilibrio. Aunque es un descubrimiento básicamente teórico, podría tener nuevas e importantes aplicaciones, como la obtención de memorias casi perfectas y otras posibles funciones en las computadoras cuánticas.
Para comprender mejor el movimiento de estos cristales, ver este vídeo con una explicación clara y sencilla
Fuentes - Jornal ABC. - Jornal EL MUNDO. - Investigación y Ciencia, 1 de enero de 2020. |
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