Forskere fra University of Maryland og University of California-Berkeley har med suksess opprettet noe som tidligere ble ansett som teoretisk umulig.
Dette er en ionekjede, som er den første inkarnasjonen av den såkalte romtidskrystallen, en krystall hvis struktur består av elementer som ikke bare gjentas i rommet, men også i tid. Selve eksistensen av slike krystaller bryter med noen av de grunnleggende fysiske lovene, noe som forårsaker en rekke eksotiske effekter. For eksempel vil en klokke som er bygget på grunnlag av en slik krystall "tikke" selv etter den universelle termiske døden, i det øyeblikket når all bevegelse stopper og tiden, ifølge noen forskere, ganske enkelt vil stoppe.
Mens vanlige krystaller har et krystallgitter som består av de samme alternerende elementene, er en romtidskrystall i bevegelse, og går tilbake til en viss form med jevne mellomrom. På samme tid, for å sikre bevegelsen av elementene i romtidskrystallen og endre dens struktur, er ingen energi nødvendig, hentet fra en ekstern kilde. Den teoretiske muligheten for å lage slike krystaller i 2012 ble underbygget av Frank Wilczek, en fysiker ved Massachusetts Institute of Technology, selv om de fleste andre forskere har benektet og fortsetter å benekte denne muligheten.
Tidskrystallet skapt av forskere er et kvante-ringsystem som består av ytterbiumatomer som kan rotere i to retninger, opp eller ned. Ved hjelp av laserlys styrte forskerne ionens rotasjonsretning i en av halvdelene av den sirkulære kjeden. I det opprettede kvantesystemet har hver rotasjon en effekt på nærliggende ioner, og en slik effekt har ført til at de "inverterte" ionene, som i de fleste tilfeller har passert en full sirkel, går tilbake til sin opprinnelige tilstand. Samtidig er tiden for å gå tilbake til den opprinnelige tilstanden nøyaktig dobbelt så lang tid som ionet bruker på å reise stien fra den betingede begynnelsen av sirkelen til punktet for "velte".
Forskere har funnet ut at ioner alltid går tilbake til den opprinnelige retningen for rotasjonsretningen i samme hastighet, noe som ikke avhenger av tidspunktet og punktet i rommet. Dette indikerer igjen at kvantesystemet reagerer på en strengt definert måte på "forstyrrelser" i sin tilstand. Og alt dette minner veldig om atomenes oppførsel i krystallgitteret til en krystall, som er fordrevet fra deres sted under noen ytre påvirkning.
Opprettelsen av den første prøven av en romtidskrystall er av stor betydning for fysikken på grunn av at eksistensen av en slik krystall bryter et grunnleggende fysisk begrep, symmetri. Og videre forskning i denne retningen kan føre til identifisering av noen helt nye lover for fysikk og kvantemekanikk, på grunnlag av hvilke det vil være mulig å lage teknologier som nå kan betraktes som noe fra kategorien science fiction.
