Cristal do tempo de maior duração é descoberto em novo estudo

Um grupo de físicos conseguiu criar um cristal do tempo que durou cerca de 40 minutos, o que é 10 milhões de vezes mais tempo do que cristais do tempo anteriores, que duraram apenas milissegundos. Esse tipo de cristal poderia medir o tempo e o espaço com enorme precisão, e ser utilizado para revolucionar áreas das telecomunicações, mineração ou da própria compreensão do Universo.

Os cristais são definidos por arranjos regulares de átomos, moléculas ou íons que se repetem no espaço. Já os cristais do tempo são determinados por um arranjo de partículas que se repete no tempo, reunindo de forma espontânea durante um período, ainda que as propriedades sejam diferentes. Esse conceito foi desenvolvido em 2012 pelo Nobel Frank Wilczek, e agora, no novo estudo publicado recentemente na revista Nature Physics, os pesquisadores foram além nesse conceito com o cristal do tempo de maior duração.

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O cristal do tempo da pesquisa

Os cristais do tempo são um estranho estado da matéria, onde, de forma simples, o estado de repouso de um átomo ou partícula é estar em constante em movimento ao longo do tempo. No estudo, conduzido por pesquisadores da TU Dortmund University, foi utilizado o arsenieto de índio e gálio para fazer isso.

• O material é considerado um semicondutor, sendo manipulado semelhantemente à ressonância magnética nuclear;
• Esse processo, induz a polarização do spin e núcleos atômicos, fazendo com que ele fique levemente magnetizado;
• A interação entre os spins dos elétrons e do núcleo acabam gerando a polarização que cria o cristal do tempo.

Os pesquisadores apontam que com essa configuração, a periodicidade com que o cristal aparece pode ser facilmente alterada, implicando em aplicações intrigantes. Por exemplo, o cristal pode ser derretido, o tempo todo, para criar um sistema caótico com propriedades fascinantes.

Uma boa analogia para explicar os cristais do tempo seria as interações entre as luas de Júpiter e seus períodos de órbita em ressonância. Isso porque, a cada quatro órbitas de Io, Europa dá duas voltas no gigante gasoso e Ganimedes, uma. Assim, a cada 7,15 dias, o padrão volta a se repetir.

A única diferença é que nessa analogia é preciso energia e energia é perdida. Em um cristal do tempo, isso não acontece, fazendo com que a periodicidade não possa ser induzida e simplesmente se repitam.

Apesar disso parecer ir totalmente contra os princípios da termodinâmica, uma característica faz com que eles sejam reais: um cristal do tempo é o caso limite na qual a mudança de entropia é zero.