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Científicos descubren un cristal del tiempo que revela una nueva forma
de ordenar el tiempo. Crédito: Google Whisk/La Vida - Ciencias |
Algunos fenómenos hacen que incluso la física más avanzada parezca quedarse corta, y este es uno de ellos. Un grupo internacional de científicos acaba de presentar un tipo de cristal del tiempo capaz de moverse entre el caos y el orden con una elegancia inesperada, un comportamiento que redefine cómo la materia puede marcar su propio ritmo. Este hallazgo, publicado en Nature Physics, introduce el concepto de “time rondeau crystal”, una forma de organización temporal que no encaja en las categorías conocidas.
Los investigadores, liderados por Leo Joon Il Moon (UC Berkeley) y Paul Schindler (Instituto Max Planck), explican que esta nueva estructura temporal surge cuando un sistema es sometido a impulsos no periódicos pero con un diseño interno muy preciso. El resultado es sorprendente: a corto plazo, el sistema parece moverse de manera caótica. Sin embargo, cuando se observa en escalas más largas, aparece un patrón constante, como si la materia decidiera retomar el control justo cuando parecía perderlo.
La idea de los cristales de tiempo no es nueva. Frank Wilczek los propuso en 2012, y la primera evidencia experimental llegó en 2016. Igual que un cristal convencional repite la posición de sus átomos en el espacio, un cristal del tiempo repite patrones de movimiento sin necesidad de un impulso externo que marque el ritmo. Pero este nuevo caso va más allá: combina regularidad e irregularidad de una forma que recuerda a un rondeau, una forma musical en la que un tema principal reaparece siempre entre variaciones contrastantes.
Cristal del Tiempo — Visualización Automática
Un cristal del tiempo es un estado exótico de la materia que rompe la simetría del tiempo. Su estructura energética oscila de manera periódica sin perder energía y sin desordenarse, algo imposible en los sistemas tradicionales. Es un fenómeno cuántico fascinante nacido del desequilibrio perfecto.
Mientras los cristales normales repiten una estructura en el espacio, los cristales del tiempo muestran repetición en el tiempo: partes del sistema oscilan sincronizadas a un ritmo que no coincide con la excitación externa. Esto tiene aplicaciones potenciales en almacenamiento cuántico, metrología y sistemas sincronizados frente al ruido.
El experimento utiliza vacantes atómicas dentro de un diamante, conocidas como centros nitrógeno-vacante. Son huecos minúsculos en la red cristalina donde debería haber un átomo, pero no lo hay. Mediante láseres, los científicos lograron hiperpolarizar los espines nucleares del carbono-13 dentro del diamante, preparándolos para recibir una secuencia compleja de pulsos generados con extrema precisión. Esos pulsos podían ser periódicos, pseudoaleatorios o completamente aleatorios.
Durante cientos de ciclos, el equipo observó cómo el sistema respondía. En varios casos, los cristales del tiempo mantuvieron su oscilación durante más de 4 segundos antes de desvanecerse, una duración notablemente larga para este tipo de fenómenos. Lo curioso es que, dentro de cada ciclo, las oscilaciones estaban llenas de desorden; pero al observar solo el inicio de cada ciclo, el estado del sistema coincidía de nuevo, como si una luz estroboscópica capturara un patrón perfectamente repetido en un objeto en movimiento.
El experimento llegó incluso un paso más lejos. Para demostrar el nivel de control alcanzado, los investigadores codificaron texto directamente en el tiempo entre cada pulso usando el estándar ASCII. El mensaje insertado era: “Experimental observation of a time rondeau crystal. Temporal Disorder in Spatiotemporal Order.” No tiene una aplicación inmediata, pero muestra la flexibilidad extrema de este enfoque y abre la puerta a técnicas de almacenamiento de información basadas en el tiempo.
Los científicos señalan que lo más importante del trabajo no es solo haber encontrado un patrón temporal nuevo, sino la coexistencia estable entre el orden de largo alcance y el desorden microscópico a corto plazo. Esta dualidad podría ayudar a entender mejor cómo los sistemas complejos se organizan sin necesidad de una periodicidad estricta, y podría tener implicaciones profundas en el estudio de fases exóticas de la materia.
Según los autores, este descubrimiento marca el inicio de una nueva vía para explorar el orden temporal. Todavía no hay aplicaciones prácticas, pero la física básica que revela es tan rica que resulta difícil no dejarse llevar por las posibilidades. Si el tiempo puede ordenarse y desordenarse así, de forma simultánea, quizá aún no entendemos del todo cómo la materia negocia con el paso del tiempo.
Fuentes, créditos y referencias:
Leo Joon Il Moon et al, Experimental observation of a time rondeau crystal, Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-03028-y
