Científicos españoles han demostrado con éxito la existencia de ‘cristales de tiempo’, un nuevo estado de la materia
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Los científicos españoles han recreado con éxito un nuevo estado de la materia llamado «cristales de tiempo», gracias a las simulaciones ejecutadas en el superordenador PROTEUS.
Los cristales de tiempo son un estado de la materia cuya existencia sugirió por primera vez el físico Frank Wilczek del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en los Estados Unidos, quien ganó el Premio Nobel de Física en 2012. Recibe este nombre porque la materia emula una estructura cristalina en la cuarta dimensión, el tiempo, en lugar de solo el espacio, y se produce a partir de fluctuaciones extremas en los sistemas físicos de múltiples partículas.
Los responsables de este avance son físicos de la Universidad de Granada (UGR) y de la Universidad de Tubinga (UT, Alemania) y explicaron que estos cristales temporales se caracterizan por un movimiento periódico en el tiempo, es decir, sus átomos repiten un patrón a lo largo de la cuarta dimensión.
El trabajo fue publicado recientemente en la revista Cartas de examen físico, de American Physica Isociety, una de las publicaciones más prestigiosas en el campo, y se muestra que ciertas transiciones de fase dinámica que aparecen en las raras fluctuaciones de muchos sistemas físicos rompen espontáneamente la simetría traslacional en el tiempo.
«La relatividad de Einstein nos enseñó que el tiempo es algo flexible y que está indisolublemente unido al espacio en un todo que llamamos espacio-tiempo. Esta unificación einsteiniana es, sin embargo, parcial, porque el clima sigue siendo especial en muchos aspectos -indica el investigador de la UGR Pablo I. Hurtado-. Abundan los ejemplos: podemos ir y venir entre dos puntos cualesquiera del espacio, pero no podemos visitar el pasado; el tiempo tiene una flecha (apuntando donde aumenta la entropía) mientras que el espacio no tiene tal flecha, etc. Además, las simetrías temporales también presentan interesantes peculiaridades.«.
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Explorar estas avenidas fue tarea del equipo de investigadores integrado por Rubén Hurtado Gutiérrez, Carlos Pérez Espigares y Pablo Hurtado, del Departamento de Electromagnetismo y Física de la Materia de la UGR, en colaboración con el profesor Federico Carollo, de UT.
Lo hicieron utilizando el superordenador PROTEUS, que pertenece al Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional de la UGR, uno de los ordenadores de informática científica más potentes de toda España.
Su descubrimiento no solo demuestra el noveno estado plateado de la materia por Nobel Wilczek, es más bien una forma inexplorada hasta ahora de construir cristales de tiempo, que se basa en la observación reciente de la ruptura espontánea de la simetría de traslación temporal en las fluctuaciones de muchos sistemas de partículas.
Estos resultados son importantes porque abren un camino inexplorado para comprender mejor el funcionamiento del tiempo y sus simetrías, una cuestión que ha preocupado a los científicos durante miles de años.
A nivel práctico, la simulación exitosa muestra cómo estos cristales de tiempo podrían crearse en un laboratorio.
«Esto es particularmente relevante en áreas como la metrología, para diseñar relojes más precisos, o en la computación cuántica, donde los cristales de tiempo se pueden usar para simular estados fundamentales o para diseñar computadoras cuánticas que sean más robustas contra la decoherencia. con las posibilidades tecnológicas que esto implica «, dicen los investigadores.
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