Un equipo de investigadores logró crear un cristal de espacio-tiempo a temperatura ambiente. Por si fuera poco, con ayuda de un microscopio de barrido de rayos X, también consiguieron capturar en video el comportamiento de su estructura de magnetización periódica.
El estudio, cuyo autor principal es Nick Träger del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Alemania, fue publicado en Physical Review Letters.
Orden espacial y periodicidad temporal
De manera general, un cristal es un sólido cuyos átomos o moléculas están dispuestos regularmente en una estructura particular. Si observas la disposición con un microscopio, descubrirás que un patrón se repite constantemente. Un claro ejemplo de cristal es el cloruro de sodio (NaCl), o sal común.
En los cristales de espacio-tiempo sucede algo similar. Sin embargo, la estructura recurrente no solo existe en el espacio, sino también en el tiempo. Los componentes más pequeños están en constante movimiento hasta que, después de un cierto período, vuelven a organizarse en el patrón original.
La existencia de estos cristales se confirmó por primera vez en 2017. Aunque, en ese entonces estas estructuras solo tenían unos pocos nanómetros de tamaño y se formaban a temperaturas por debajo de -250 grados Celsius.
Por lo tanto, es un hecho destacable por parte de los científicos el conseguir obtener cristales de espacio-tiempo de unos pocos micrómetros. Asimismo porque pudieron demostrar que su cristal de espacio-tiempo, el cual consta de magnones, puede interactuar con otros magnones que lo encuentren.
Un cristal de espacio-tiempo
Para crear sus cristales de espacio-tiempo, los investigadores colocaron un trozo de aleación de níquel-hierro en un campo de radiofrecuencia. Eso dio como resultado la creación de magnones excitados, que los empujó a asumir un patrón dinámico.
“Tomamos el patrón que se repite regularmente de magnones en el espacio y el tiempo, enviamos más magnones y finalmente se dispersaron. Por lo tanto, pudimos demostrar que el cristal de tiempo puede interactuar con otras cuasipartículas”, explicó Träger. “Nadie ha podido mostrar esto directamente en un experimento, y mucho menos en un video”.
“Pudimos demostrar que estos cristales de espacio-tiempo son mucho más robustos y extendidos de lo que se pensaba”, dice Pawel Gruszecki, científico de la Facultad de Física de la Universidad Adam Mickiewicz en Poznań. “Nuestro cristal se condensa a temperatura ambiente y las partículas pueden interactuar con él, a diferencia de un sistema aislado”.
De igual forma menciona que el cristal ha alcanzado un tamaño lo suficientemente grande como para pensar en muchas aplicaciones potenciales. Ahora bien, si los cristales pueden interactuar no solo en el espacio sino también en el tiempo, se suma otra dimensión de posibles aplicaciones. “El potencial de la tecnología de comunicación, radar o imágenes es enorme”, añade Joachim Gräfe, ex lider del grupo de investigación.
