Cristal do tempo é filmado pela primeira vez

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/03/2021

Filme de um cristal do tempo

Você pode apreciar a beleza de um cristal comum - com seus átomos precisamente arranjados em um padrão preciso no espaço - simplesmente olhando para ele. Uma foto será o suficiente.

Mas, para apreciar a beleza de um cristal do tempo - com seus átomos se rearranjando em padrões que variam no tempo - é preciso observá-lo por um período mínimo de tempo. Aqui, se não estiver ao vivo ao lado de um, você precisará de um filme.

E foi justamente isso que uma equipe da Alemanha e da Polônia conseguiu fazer pela primeira vez: Eles filmaram um cristal do tempo conforme seus átomos se reorganizavam em seu padrão repetitivo que, ao menos teoricamente, pode durar pela eternidade.

É a mesma equipe que, há poucos dias, criou um cristal do tempo usando nanopartículas e mostrou que este pode ser um aparato útil para uma nova arquitetura de computação analógica.

Agora eles filmaram tudo.

"Pegamos o padrão regularmente recorrente de mágnons no espaço e no tempo, enviamos mais mágnons e eles eventualmente se espalharam. Assim, pudemos mostrar que o cristal do tempo pode interagir com outras quasipartículas. Ninguém ainda foi capaz de mostrar isso diretamente em um experimento, quanto mais em um vídeo," disse o pesquisador Nick Trager.

40 bilhões de quadros por segundo

Em seu experimento, Trager colocou uma tira de material magnético em uma antena microscópica, através da qual uma corrente de radiofrequência funcionou como um campo de micro-ondas, induzindo a criação de um campo magnético oscilante, uma fonte de energia que estimulava as quasipartículas (mágnons).

As ondas magnéticas migram pela tira pela esquerda e pela direita, condensando-se espontaneamente em um padrão recorrente no espaço e no tempo. Ao contrário das ondas estacionárias comuns, esse padrão se forma antes que as duas ondas convergentes possam se encontrar e interferir uma com a outra. O padrão, que regularmente desaparece e reaparece por conta própria, deve, portanto, ser um efeito quântico, ainda não bem compreendido.

Para filmar tudo, a equipe usou uma câmera de raios X. "Ela não só pode tornar as frentes de onda visíveis com resolução muito alta, 20 vezes melhor do que o melhor microscópio de luz, ela pode até fazer isso em até 40 bilhões de quadros por segundo e também com uma sensibilidade extremamente alta a fenômenos magnéticos," acrescentou a professora Gisela Schutz, membro da equipe.

E, como tudo acontece a temperatura ambiente, a equipe comprovou adicionalmente que os cristais do tempo são robustos, abrindo caminho para seu uso prático.

"Os cristais clássicos têm um campo de aplicações muito amplo. Agora, se os cristais podem interagir não apenas no espaço, mas também no tempo, acrescentamos outra dimensão de possíveis aplicações. O potencial para comunicação, radar ou tecnologia de imagem é enorme, finalizou o professor Pawel Gruszecki.

Esquema e foto do cristal do tempo, que "funciona" em temperatura ambiente.
[Imagem: Nick Träger et al. - 10.1103/PhysRevLett.126.057201]

Cristal do tempo

Os cristais do tempo são arranjos de matéria que se repetem no tempo.

Eles foram teorizados em 2012, pelo ganhador do Nobel Frank Wilczek, quando o físico descobriu a simetria da matéria no tempo. Inicialmente vistos como uma mera curiosidade científica, os cristais do tempo foram observados experimentalmente em 2016.

Cristais normais, como um diamante ou um grânulo de sal, repetem sua auto-organização atômica no espaço. Os cristais do tempo se auto-organizam e repetem seus padrões no tempo, o que significa que sua estrutura muda periodicamente com o passar do tempo - é por isso que os físicos dizem que os cristais do tempo poderão sobreviver ao fim do Universo.

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