Les cristaux temporels : une nouvelle forme de matière qui pourrait tout changer !

Article par Dr. Amira Val Baker, Astrophysicienne, Chercheuse à la Resonance Science Foundation

De tous les noms à consonorisation de science-fiction qui se sont concrétisés ces dernières années, aucun n’est peut-être aussi mystérieux ou apparemment fictif que les cristaux temporels. Le nom évoque quelque chose entre Retour vers le futur et Donnie Darko,et la réalité est peut-être plus folle que l’un ou l’autre.

Deux groupes distincts de scientifiques ont récemment rapporté qu’ils ont observé des cristaux temporels, ce qui accrédite l’idée que cet état théorique de la matière est quelque chose que les humains peuvent réellement créer et observer. Et en effet, les cristaux de temps peuvent être cultivés dans la chambre d’un enfant.

Cependant, il faut des capteurs nucléaires et des lasers pour aider les cristaux temporels à atteindre leur plein potentiel, puis les mesurer et les observer. Cette combinaison de termes scientifiques dramatiques et d’objets d’une simplicité choquante est une excellente analogie pour les cristaux temporels dans leur ensemble.

Lisez la suite pour comprendre ce qu’ils sont et comment ils pourraient affecter nos vies.

QUE SONT LES CRISTAUX DE TEMPS?

Les cristaux temporels sont des systèmes d’atomes qui s’organisent dans le temps de la même manière que les solides plus traditionnels cristallisent dans l’espace. Au cas où votre cerveau ne serait pas assez plié pour essayer de comprendre ce que cela signifie, les deux groupes de scientifiques ont créé des structures radicalement différentes qui tombent toutes deux sous l’étiquette de « cristaux temporels ».

Ces arrangements atomiques ne sont pas des portails de voyage dans le temps ou des machines Infinies de Rube Goldberg, mais plutôt l’avènement d’un tout nouvel état de la matière – indépendant des solides, des liquides et des gaz familiers qui composent notre univers connu.

Le physicien théoricien du MIT Frank Wilczek a proposé pour la première fois l’idée de cristaux temporels en 2012, postulant que si les propriétés changent avec le temps plutôt que dans l’espace, cela pourrait créer de nouveaux états de la matière. Moins de six ans plus tard, les deux groupes de scientifiques ont créé des cristaux qui semblent posséder des propriétés similaires à celles qu’il a proposées.

SÉRIEUSEMENT, QU’EST-CE QUE CELA SIGNIFIE ?

Les lois physiques tournent autour des symétries, qui sont des moments où une action crée une réaction égale, quel que soit l’environnement. C’est la physique newtonienne de base, et l’une des lois fondamentales de la façon dont nous percevons l’univers. Une bûche brûlante crée une quantité mesurable de chaleur en fonction de la quantité de masse disponible, une balle frappant un mur rebondit sur le mur avec la même force qu’elle l’a frappée - moins les pertes de dissipation, qui pourraient être mesurées en chaleur.

Wilczek s’est demandé si les molécules pouvaient briser la symétrie traditionnelle traduite par le temps, qui est ce qui régule les lois responsables de la création des cristaux. Les cristaux traditionnels comme le sel et le quartz sont des cristaux spatiaux tridimensionnels et ordonnés. Leurs atomes sont disposés dans un système prévisible et répétitif.

Les cristaux temporels, en revanche, sont différents au niveau atomique. Leurs atomes tournent périodiquement, changeant de direction à mesure qu’une force pulsée les renverse. Littéralement, les cristaux de temps « tournent » comme une vieille horloge de grand-père, et leurs atomes basculent à une fréquence constante et périodique.

Mais ce n’est pas pour cela qu’ils ont le nom de cristal temporel – le nom vient du fait que la structure atomique des cristaux se répète dans le temps, c’est pourquoi ils semblent osciller à des fréquences définies. Les cristaux temporels ne trouvent jamais l’équilibre comme le fait un diamant ou un rubis, ils sont donc maintenant considérés comme l’un des rares exemples de matière hors équilibre connus des scientifiques.

CRISTAUX TEMPORELS DANS LE MONDE RÉEL

Vous vous demandez probablement à quoi ressemblentles cristaux de temps, si vous en connaissez un si vous le voyiez, et ce qu’ils vont faire exactement pour nous. La chose la plus importante à comprendre est que les cristaux temporels n’existent fondamentalement que dans des circonstances de laboratoire limitées, en particulier lorsqu’ils sont poussés par les scientifiques à mettre leur oscillation en mouvement.

Une fois oscillants, il semble que les cristaux de temps se répercuteront indéfiniment. Et l’expérience du groupe de Harvard a produit un cristal qui, une fois activé, brillait à la suite de ses réverbérations d’énergie périodiques.

L’équipe de Yale qui a découvert les cristaux temporels les a trouvés dans un ensemble surprenant de matière - les cristaux de phosphate de monoammonium (MAP). Ces cristaux sont remarquablement faciles à cultiver, et ils sont souvent inclus dans les ensembles de cristaux pour enfants.

Un étudiant avait des cristaux MAP en laboratoire pour une expérience différente lorsque l’équipe de cristal temporel a décidé de rechercher la signature d’un cristal de temps discret en utilisant la résonance magnétique nucléaire. Sean Barrett, chercheur à Yale Research, a résumé avec ironie: « Notre travail suggère que la signature d’un CIPH pourrait être trouvée, en principe, en regardant dans un kit de culture de cristaux pour enfants. »

Cette découverte des cristaux temporels dans un endroit simple et extrêmement inattendu soulève des questions fondamentales sur la façon dont les cristaux temporels se forment et sur les états de la matière qui pourraient exister dans le temps dans la matière observée existante dans l’espace. L’ampleur et la richesse des phases de la matière dans l’univers sont, apparemment, encore plus grandes que ce que nous avions compris auparavant.

Et ces phases, qui peuvent ne pas être observables avec les cinq sens traditionnels, mais qui sont étonnamment apparentes lorsqu’elles sont mesurées à l’aide d’outils permettant de percevoir les oscillations atomiques, pourraient être beaucoup plus courantes que Wilczek ne l’avait jamais imaginé lorsqu’il a proposé sa théorie pour la première fois.

En ajoutant des impulsions laser ou micro-ondes à des objets apparemment solides, nous pourrions bien découvrir ces oscillations constantes dans la matière atomique dans tout l’univers, et certaines formes de cristaux temporels pourraient facilement être plus dramatiques que celles qui ont été observées jusqu’à présent.

APPLICATIONS FUTURES

Les scientifiques pensent que l’étude des cristaux temporels et l’affinement de leur compréhension permettront des percées dans la puissance et la précision des horloges atomiques, des gyroscopes et des magnétomètres, ainsi que d’autres développements dans la façon dont nous construisons des technologies quantiques potentielles.

La promesse d’utiliser des systèmes quantiques stables à des températures de fonctionnement beaucoup plus élevées que ce que nous pouvons actuellement réaliser pourrait être le dernier coup de pouce nécessaire pour faire de l’informatique quantique une réalité – ce qui est vraiment un gros problème. Le département américain de la Défense a annoncé un programme de financement pour étudier davantage d’applications potentielles des cristaux temporels, car l’informatique quantique est l’un des horizons technologiques les plus prometteurs de l’ère informatique.

La découverte des cristaux temporels nécessite également une réévaluation de certaines théories et compréhensions existantes, car cela semble suggérer qu’il existe des phases de la matière au-delà du domaine de ce que nous comprenons actuellement. Il existe certaines applications potentielles des cristaux temporels qui sont encore plus de science-fiction que leur nom ne l’indique, mais contrairement à de nombreuses percées futuristes, les cristaux temporels existent déjà sous plus d’une forme et ont été confirmés dans des études évaluées par des pairs par plusieurs équipes de recherche universitaires.

CONCLUSION

Oui, les cristaux de temps sonnent comme quelque chose de tout droit sorti d’un roman de science-fiction. Mais plus nous comprenons comment ils fonctionnent, plus nous commençons à comprendre à quel point ils ont du potentiel.

Alors que nous commençons à approcher les limites du nombre de transistors pouvant être physiquement inclus dans une micropuce, les cristaux temporels peuvent être la solution qui ouvre des méthodes de calcul radicalement nouvelles.

Ce qui est clair, c’est que plus nous regardons dans la « boule de cristal » des cristaux de temps, plus l’avenir semble prometteur.

Par: Anna Kucirkova, écrivain
invité Cet article a également été publié à https://www.iqsdirectory.com/resources/time-crystals-a-new-form-of-matter-that-could-change-everything/