Nouă descoperire care schimbă paradigma fizicii – Află ce sunt „cristalele timpului”

Denumirea de „cristale ale timpului” face referire la o nouă categorie a fazelor materiei (o stare a materiei care diferă de cele cunoscute până acum, precum apa, gazul sau gheața). Cercetătorii au descoperit că, spre deosebire de toate celelalte materii, cristalul are capacitatea de a trece de la o stare la alta fără să își piardă din energie. Oamenii de știință au lucrat în parteneriat cu Google, folosindu-se de computerul cuantic al companiei au creat o nouă fază a materiei, care se numește cristal al timpului.

Capacitatea cristalelor de a trece dintr-o fază în alta a materiei fără să piardă energie le oferă și posibilitatea de a nu se supune celei de-a doua legi a termodinamicii. Conform căreia transferul de căldură între corpuri este ireversibil dacă trecerea are loc de la un corp cu o anumită temperatură, către un alt corp cu o temperatură mai mică decât primul. Astfel, în cazul cristalelor timpului, prima regulă a termodinamicii (în care se spune că doar într-un sistem izolat de corpuri energia se conservă) este la rândul ei abolită, posibilitatea de conservare a energiei fiind posibilă și în alte condiții.

Un alt studiu publicat în data de 28 iulie în baza de date de preimprimare arXiv, oamenii de știință au reușit să creeze cristalul timpului care a rezistat aproximativ 100 de secunde folosind qubits (versiunea computerizată cuantică a bitului tradițional al computerului) în nucleul procesorului cuantic Sycamore de la Google. Existența acestei faze ciudate de materie și tărâmul spațiului nou al comportamentelor fizice pe care le dezvăluie, produc foarte mult interes oamenilor din domeniul fizicii, cu atât mai mult pentru că cristalele timpului au fost intuite pentru prima dată cu numai 9 ani în urmă.

”Consecința este uimitoare: se evită a doua lege a termodinamicii”.

potrivit cu Roderich Moessner, director al Institutului Max Planck pentru fizica sistemelor complexe din Dresda, Germania.

În orice caz, nu trebuie neapărat să fii savant să înțelegi importanța descoperirii. Însă cristalele timpului fascinează cu atât mai mult fizicienii, dat fiind că au capacitatea de a se opune uneia dintre cele mai arzătoare legi ale fizicii, potrivit căreia entropia este mereu în continuă creștere și pentru a ordona un sistem (pentru a crea un echilibru) este nevoie să adăugăm mai multă energie în cadrul lui. Cristalele timpului reușesc să spargă tiparul simetriei în translație, conform căruia un obiect stabil va rămâne la fel de-a lungul vremii.

Cristalele timpului nu tind către echilibrul termic, în care temperatura unor obiecte cu temperaturi diferite se uniformizează și, prin urmare, atât energia cât și temperatura lor ar ajunge să fie distribuite în mod egal în spațiul aflat în proximitatea lor. Ele rămân blocate undeva între două stări de energie, undeva deasupra stării de echilibru, pendulând între cele două stări de energie la infinit. Ele tind spre o stare de dezehilibru, de „haos”.

Tendința lor de a crește dezordinea explică o mulțime de lucruri, cum ar fi de ce este mai ușor să combinați ingredientele într-un singur compus decât să le separați la fel cum erau la început sau de ce cablurile de la căști se încurcă atât de mult în buzunarele pantalonilor. De asemenea, stabilește săgeata timpului, Universul din trecut fiind întotdeauna mai ordonat decât cel din prezent. Vizionarea unui videoclip invers este posibil să ni se pară ciudat în primul rând pentru că asistăm la inversarea contraintuitivă a acestui flux entropic care se dovedește a fi intrinsec, adică adevărata stare firească a lucrurilor în general.