Um artigo publicado este mês na revista Physical Review Letters relata um avanço significativo na física: um cristal do tempo que pode ser observado a olho nu. Enquanto cristais comuns, como sal ou gelo, têm átomos organizados em uma estrutura que se repete no espaço, os cristais do tempo têm partículas que oscilam e retornam ao mesmo estado em intervalos regulares de tempo, de forma espontânea.
Até pouco mais de dez anos atrás, cristais do tempo eram considerados impossíveis. Pesquisadores já haviam observado fenômenos semelhantes em brinquedos e sistemas quânticos. Agora, eles criaram um cristal do tempo usando princípios da física clássica – ondas sonoras fazem objetos leves, como gotas ou bolinhas de isopor, levitarem.
Em resumo:
- Cientistas criam cristal do tempo observável a olho nu;
- Partículas oscilam repetidamente, formando padrões periódicos no tempo;
- Experimento usou ondas sonoras para levitar gotas ou bolinhas;
- Diferença de tamanho entre esferas cria quatro estados dinâmicos;
- Cristais do tempo têm aplicações em computação e armazenamento.
O experimento mostra que quando duas esferas de tamanhos ligeiramente diferentes são colocadas no mesmo levitador, elas refletem as ondas sonoras de formas distintas. Essa interação cria quatro estados dinâmicos possíveis, sendo que dois podem ser ajustados para formar cristais do tempo visíveis.
“As ondas sonoras exercem forças sobre as partículas, assim como ondas em um lago empurram uma folha flutuante”, explicou Mia Morrell, estudante de pós-graduação da estudante de pós-graduação da Universidade de Nova York (NYU), em um comunicado, acrescentando ainda que os objetos podem levitar dentro de um campo sonoro chamado onda estacionária, desafiando a gravidade.
Para que serve um cristal do tempo
A diferença de tamanho entre as partículas é essencial, pois ela muda a forma como cada esfera reflete as ondas e como interagem entre si. Morrell compara o efeito a duas balsas de tamanhos diferentes chegando a um cais: cada uma cria ondas que empurram a outra, mas de modos distintos.
Cristais do tempo despertam interesse por suas aplicações potenciais, incluindo computação quântica e armazenamento de dados. Ter um sistema visível e simples abre novas possibilidades de testes sem equipamentos complexos.
“Eles são fascinantes não só pelo potencial, mas por parecerem exóticos e complexos”, afirmou David Grier, professor de física da NYU e autor sênior do estudo. “Nosso sistema é notável por ser incrivelmente simples, oferecendo uma maneira acessível de explorar fenômenos do tempo de forma direta.”
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