Des scientifiques de l'Université du Maryland et de l'Université de Californie-Berkeley ont réussi à créer quelque chose qui était auparavant considéré comme théoriquement impossible.
Ce quelque chose est une chaîne d'ions, qui est la première incarnation du soi-disant cristal d'espace-temps, un cristal dont la structure est constituée d'éléments qui se répètent non seulement dans l'espace, mais aussi dans le temps. L'existence même de tels cristaux viole certaines des lois physiques fondamentales, ce qui provoque un certain nombre d'effets exotiques. Par exemple, une horloge construite sur la base d'un tel cristal «tiquera» même après la mort thermique de l'Univers, au moment où tout mouvement s'arrête et le temps, selon certains scientifiques, s'arrêtera simplement.
Alors que les cristaux ordinaires ont un réseau cristallin constitué des mêmes éléments alternés, un cristal d'espace-temps est en mouvement, revenant à une certaine forme à intervalles réguliers. En même temps, pour assurer le mouvement des éléments du cristal spatio-temporel et changer sa structure, aucune énergie n'est requise, tirée d'une source extérieure. La possibilité théorique de créer de tels cristaux en 2012 a été étayée par Frank Wilczek, physicien au Massachusetts Institute of Technology, bien que la plupart des autres scientifiques aient nié et continuent de nier cette possibilité.
Le cristal temporel créé par les scientifiques est un système d'anneau quantique composé d'atomes d'ytterbium qui peuvent tourner dans deux directions, vers le haut ou vers le bas. À l'aide de la lumière laser, les scientifiques ont contrôlé le sens de rotation des ions dans l'une des moitiés de la chaîne circulaire. Dans le système quantique créé, la rotation de chacun a un effet sur les ions voisins, et un tel effet a conduit au fait que les ions «inversés», ayant passé dans la plupart des cas un cercle complet, reviennent à leur état d'origine. Dans le même temps, le temps de retour à l'état initial est exactement le double du temps passé par l'ion à parcourir le chemin du début conditionnel du cercle au point de son «renversement».
Les scientifiques ont découvert que les ions reviennent à l'orientation d'origine du sens de leur rotation toujours à la même vitesse, qui ne dépend pas du moment dans le temps et du point dans l'espace. Ceci, à son tour, indique que le système quantique réagit d'une manière strictement définie aux «perturbations» dans son état. Et tout cela rappelle très bien le comportement des atomes dans le réseau cristallin d'un cristal, qui se déplacent de leur place sous toute influence extérieure.
La création du premier échantillon d'un cristal d'espace-temps est d'une grande importance pour la physique en raison du fait que l'existence d'un tel cristal viole un concept physique fondamental, la symétrie. Et des recherches plus poussées dans cette direction pourraient conduire à l'identification de certaines lois complètement nouvelles de la physique et de la mécanique quantique, sur la base desquelles il sera possible de créer des technologies qui peuvent désormais être considérées comme appartenant à la catégorie de la science-fiction.
