Cientistas conseguem filmar cristais do tempo pela 1ª vez

Os cristais do tempo, um novo estado da matéria teorizado em 2012 pelo ganhador do Prêmio Nobel de Física Frank Wilczek do MIT, têm sido refutados, observados e agora finalmente filmados por uma equipe de pesquisadores alemães e poloneses, conforme um estudo publicado no início de fevereiro (10) na revista Physical Review Letters.

Cristais espaço-tempo (STC) são arranjos de matéria que se repetem ao longo do tempo. Diferentemente dos cristais que conhecemos, como um diamante ou um grão de sal, os cristais do tempo são sólidos que se auto-organizam atomicamente no espaço e repetem seus padrões no tempo. Isso significa que sua estrutura muda periodicamente, como se fossem “minerais mutantes”.

Quando o norte-americano Wilczek teorizou essas estruturas em 2012, a possibilidade da existência de uma simetria da matéria no tempo foi encarada simplesmente como curiosidade científica. No entanto, apenas quatro anos depois, os STC’s foram experimentalmente demonstrados para sistemas quânticos.

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Como os cientistas conseguiram filmar cristais do tempo?

Para instrumentalizar um conceito puramente teórico, os pesquisadores utilizaram os mágnons, nome dado às excitações coletivas da estrutura do spin de um elétron dentro de um composto cristalino. Isso permitiu demonstrar um STC acionado em temperatura ambiente.

Conforme o pesquisador Nick Trager, eles pegaram um padrão regular de mágnons no espaço e tempo, depois "enviamos mais mágnons e estes eventualmente se espalharam”. O experimento inédito, que foi filmado, mostrou o cristal espaço-tempo interagindo com essas quasipartículas.

Na experiência, Trager fez passar uma corrente de radiofrequência através de uma tira de material magnético colocada em uma antena microscópica. Funcionando como um campo de micro-ondas, as ondas magnéticas “viajam” pela tira pela esquerda e pela direita, condensando-se em um padrão recorrente no espaço e no tempo, que desaparece e reaparece sozinho.

Outro pesquisador, o professor Pawel Gruszecki, argumenta que, se os cristais clássicos já têm um enorme campo de aplicações, cristais que interagem no tempo podem acrescentar uma gama infinita de novas aplicações.