4.3.12

Cristales ordenados temporalmente, posibles máquinas de movimiento perpetuo



En una entrada de hace años me referí al Nobel Frank Wilczek como un gran creativo de la física, y la verdad es que, en este sentido, nunca decepciona. Este profesor del MIT, famoso por sus trabajos en cromodinámica cuántica (QCD), la teoría que explica el micromundo existente dentro de las llamadas partículas elementales, vuelve a poner las leyes de la Física patas arriba con su más reciente teoría, en la que presenta un sorprendente tipo de cristal –time crystal- que a diferencia de los cristales convencionales no ofrece regularidad en el espacio, sino en el tiempo. Sería una nueva organización de la materia en la que la estructura se repite periódicamente en el tiempo, a diferencia de la periodicidad espacial de los cristales convencionales.

La inspiración le llegó mientras impartía un curso sobre la teoría de grupos, una disciplina matemática que usan los químicos para describir la estructura de los cristales y los físicos para describir las simetrías inherentes a las familias de partículas elementales. No debe extrañar que una mente divergente como la de Wilczek junte visiones de ambos mundos y de ello surja una teoría absolutamente disruptiva.

Wilczek se planteó si el concepto ordinario de cristal 3D podía ampliarse a 4D, cuatro dimensiones, al incorporar la dimensión temporal, pero pronto surgieron consecuencias sorprendentes. Un cristal temporal debería constituir un estado de mínima energía y esto plantea una contradicción: por un lado, si el sistema tiene energía mínima no puede moverse, salvo que extraiga energía adicional del entorno, hasta volver de nuevo a un estado de mínima energía, inmóvil; pero por definición, un cristal temporal debe cambiar para romper la simetría de traslación en el tiempo.

Es decir, que si Wilczek tiene razón, su cristal temporal sería un auténtico móvil perpetuo, una de esas máquinas cuyos diseños proliferaron en el siglo XIX hasta que fueron terminantemente prohibidos por las oficinas de patentes. Claro que, a diferencia de lo que pretendían aquellos ingenios imposibles, que violaban la tercera ley de la termodinámica, sabemos que no sería posible extraer energía del perpetuum mobile de Wilczek. Nadie es perfecto.

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