El gran descubrimiento de físicos argentinos que pone en jaque a las leyes de la física
Un nuevo avance científico se dio en manos de profesionales de Argentina y Alemania, y que fue publicado en la prestigiosa revista Science. Se trata de un material llamado cristal de tiempo, que puede durar hasta 40 minutos y promete ser un descubrimiento novedoso a nivel mundial, llevando adelante en Bariloche.
Los investigadores partieron de un planteo hecho por el físico estadounidense Frank Wilczek, quien postuló que de haber cristales que repiten sus patrones en el espacio, también deberían hacerlo en una escala temporal. Se los denomina así a estos objetos por la periodicidad de sus oscilaciones en ausencia de una perturbación externa dependiente del tiempo.
Cristales de tiempo: por qué marcaría un hito en la ciencia
Para su creación, utilizaron un láser, una mesa óptica y una única nanocavidad, la cual funciona como una “trampa” de espejos diminutos: acopla luz, sonido y electrones. Este avance, recientemente difundido, podría cambiar la concepción que se tiene del espacio y tiempo, así como desafiar las leyes de la termodinámica.
Casi la totalidad del trabajo experimental fue hecho en el Laboratorio de Fotónica y Optoelectrónica, ubicado en el Centro Atómico Bariloche, en manos tanto de docentes e investigadores del Instituto Balseiro (IB) y del Centro Atómico Bariloche (CAB), como de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) y el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN).
Sin embargo, todo lo que respecta al crecimiento del material semiconductor de las nanocavidades, sumado a algunas mediciones específicas, se llevaron adelante en el Paul-Drude-Institut, ubicado en Alemania.
Estos cristales del tiempo, por lo tanto, son una nueva fase de la materia que pone en jaque a las leyes de la física que hoy se conocen. Tienen una estructura regular en el tiempo, lo que los hace diferente a todos los demás. Para existir, sus estructuras atómicas deben moverse de manera periódica y constante sin participación de ningún tipo de energía.
Esta teoría, además, desafía las leyes de la termodinámica y acá se entra en un tenso debate. Funcionan casi como un reloj, debido a que generan un movimiento periódico para volver a su estado original, y en intervalos exactos de tiempo; pero, en vez de consumir energía externa y disiparla, logran funcionar sin necesidad de cuerda.
El concepto de cristal de tiempo original fue propuesto en 2012 por el premio nobel en Física, Frank Wilczek. El experto propuso que la materia sólida podía también ser periódica en el tiempo en su estado más estable. ¿Qué quiere decir esto? Que el material podría tener oscilaciones con un dado patrón en el tiempo, sin necesidad de perturbaciones externas. No obstante, diversos trabajos contradijeron su teoría.
En el artículo difundido por la revista Science, aún así, se suma el testimonio de uno de sus autores, Gonzalo Usaj: "Como pasa en ciencia, la propuesta de Wilczek, aunque equivocada, generó preguntas y sirvió de semilla para la aparición de distintas propuestas alternativas como los cristales de tiempo que investigamos en este trabajo, sistemas interactuantes que presentan una respuesta periódica inducida por la perturbación de un láser externo continuo".
En los experimentos realizados en Bariloche, los científicos argentinos y alemanes observaron tres fases de cristales de tiempo con comportamientos periódicos y diferentes frecuencias en respuesta al aumento de la potencia del láser externo.
- Cuando el láser tuvo una potencia relativamente baja y donde el condensado empezó a oscilar a una frecuencia determinada por el propio condensado, observaron cristales continuos.
- Luego vieron una fase de cristales estables, cuando se usó una potencia de láser mayor y el condensado fijó su frecuencia a través de las vibraciones mecánicas de la nano cavidad y, cual reloj, también fue de forma periódica.
- Por último, al aumentar aún más la potencia del láser, midieron una fase de cristales discretos cuando el sistema osciló a la mitad de la frecuencia previa, correspondiente al ultrasonido (especificaron unos 20 Gigahertz).