Cristalli temporali, nuovo stato della materia scoperto con un Super Computer

Scoperto un modo per creare cristalli temporali grazie alle simulazioni effettuate con il supercomputer Proteus. Autori della scoperta che si annuncia rivoluzionaria, scienziati dell’Università di Granada (Andalusia, Spagna) in collaborazione con i loro colleghi dell’Università tedesca di Tubinga.

Il cristallo temporale, uno stato della materia la cui esistenza è stata suggerita per la prima volta dal premio Nobel per la fisica Frank Wilczek nel 2012, emula una struttura cristallina nella quarta dimensione piuttosto che solo nello spazio dalle fluttuazioni estreme di molte particelle in sistemi fisici.

A differenza di altri cristalli che conosciamo e che hanno atomi disposti in una struttura spaziale ripetitiva, il suo modello si ripete nel tempo e questo gli consente di essere in moto perpetuo.

Nel loro lavoro, i ricercatori hanno dimostrato che alcune transizioni di fase dinamiche che compaiono nelle rare fluttuazioni di molti sistemi fisici, rompono spontaneamente la simmetria traslazionale nel tempo e hanno proposto di utilizzare questo fenomeno naturale per creare cristalli temporali.

Secondo il team, queste transizioni di fase dinamiche compaiono nello spazio della traiettoria, quando un sistema fisico è condizionato per effettuare una rara (o improbabile) fluttuazione di alcuni osservabili, come il flusso di particelle.

Gli specialisti hanno utilizzato strumenti di analisi spettrale e hanno dimostrato inequivocabilmente la relazione tra questi e i cristalli temporali: questi rari eventi possono essere resi tipici da una trasformazione della dinamica microscopica delle particelle.

Ciò consentirebbe di sfruttare in modo pratico questo comportamento del cristallo temporale, in precedenza molto improbabile. Dopo aver effettuato le simulazioni, i ricercatori propongono un modello fluido fuori dall’equilibrio che presenta una transizione di fase del tipo cristallo temporale, che rompe la simmetria della traduzione temporale.