La durée de vie du nouveau cristal temporel s’étend de 10 millions de fois
Les cristaux temporels, une forme énigmatique de matière dotée d’attributs apparemment impossibles, ont été synthétisés avec succès. Des chercheurs allemands ont réalisé une avancée significative, en produisant un cristal qui perdure 10 millions de fois plus longtemps que ceux des expériences précédentes.
Pour imprégner un objet ordinaire d’une aura de science-fiction, nous pourrions qualifier les cristaux courants de “cristaux spatiaux”. Ces objets, que l’on trouve dans des bijoux ou dans un shaker à sel, doivent leur forme au fait que les atomes s’organisent selon un motif spatial répétitif.
Pour imprégner un objet ordinaire d’une aura de science-fiction, nous pourrions qualifier les cristaux courants de “cristaux spatiaux”. Ces objets, que l’on trouve dans des bijoux ou dans un shaker à sel, doivent leur forme au fait que les atomes s’organisent selon un motif spatial répétitif.
Cristaux temporels
Cependant, étant donné que l’espace et le temps sont souvent conceptualisés comme des composants interconnectés du même “tout”, la question se pose : pourrait-il exister des cristaux avec des motifs se répétant dans le temps ? Cette idée a été proposée par Frank Wilczek, lauréat du prix Nobel et physicien au MIT, en 2012.
Comprendre comment un tel concept pourrait fonctionner présente des défis, mais une analogie courante consiste à envisager un bol de gelée et à contempler sa réaction lorsqu’on le tape avec une cuillère. Normalement, on s’attendrait à ce que la gelée vacille pendant une courte période avant de se stabiliser. Cependant, si cette gelée était similaire à un cristal temporel, elle pourrait présenter une oscillation retardée, cesser momentanément, puis osciller à nouveau, répétant ce cycle indéfiniment sans nécessiter de stimulation supplémentaire par des tapes supplémentaires.
Élucider le mystère des cristaux temporels
Bien que l’idée des cristaux temporels puisse évoquer initialement des comparaisons avec des machines à mouvement perpétuel, elles ne violent aucune loi de la thermodynamique, et l’entropie globale du système reste constante. Pendant quelques années, les scientifiques ont débattu de la faisabilité de leur existence jusqu’à ce qu’une percée ait lieu en 2017, lorsque une équipe de recherche a réussi à synthétiser des cristaux temporels en conditions de laboratoire. Des investigations ultérieures ont découvert ces structures dans des kits de croissance de cristaux pour enfants, des processeurs d’ordinateurs quantiques, et ont même observé leurs interactions mutuelles.
Cependant, ces exemples ne présentaient que certains aspects du comportement des cristaux temporels, sans en capturer pleinement l’essence. Analogues à taper une fois par seconde sur la gelée et la voir osciller toutes les deux secondes, ils présentaient un comportement désynchronisé. Un véritable cristal temporel initierait spontanément ses oscillations et les poursuivrait indéfiniment de manière périodique. Un tel phénomène a été démontré pour la première fois en 2022, bien que ne durant que quelques millisecondes.
Développement pionnier des cristaux temporels
Des chercheurs de l’Université de Dortmund en Allemagne ont développé un cristal temporel avec une durée de vie considérablement prolongée, durant 10 millions de fois plus longtemps que les itérations précédentes. Construit à partir d’arséniure d’indium et de gallium, le cristal subit une illumination continue jusqu’à ce que son spin nucléaire se polarise. Avec le temps, le noyau initie spontanément des oscillations selon un motif prévisible, ressemblant au comportement d’un cristal temporel. Dans leurs expériences, les scientifiques ont observé ce phénomène persistant pendant 40 minutes, avec un potentiel pour des durées encore plus longues.
L’équipe note que la modification des conditions expérimentales peut modifier la période du cycle du cristal et le conduire à “fondre”, perdant son motif et manifestant un comportement chaotique. Cette capacité pourrait ouvrir une nouvelle frontière d’exploration dans le domaine.
Lisez l’article original sur : New Atlas
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