Ilmuwan dari Universitas Maryland dan Universitas California-Berkeley telah berhasil menciptakan sesuatu yang sebelumnya dianggap tidak mungkin secara teori.
Sesuatu ini adalah rantai ion, yang merupakan inkarnasi pertama dari apa yang disebut kristal ruang-waktu, kristal yang strukturnya terdiri dari elemen-elemen yang berulang tidak hanya dalam ruang tetapi juga dalam waktu. Keberadaan kristal semacam itu melanggar beberapa hukum fisika dasar, yang menyebabkan sejumlah efek eksotis. Misalnya, jam yang dibangun di atas dasar kristal seperti itu akan "berdetak" bahkan setelah kematian termal alam semesta, pada saat semua gerakan berhenti dan waktu, menurut beberapa ilmuwan, akan berhenti begitu saja.
Sementara kristal biasa memiliki kisi kristal yang terdiri dari elemen bolak-balik yang sama, kristal ruang-waktu sedang bergerak, kembali ke bentuk tertentu secara berkala. Pada saat yang sama, untuk memastikan pergerakan elemen-elemen kristal ruang-waktu dan mengubah strukturnya, tidak diperlukan energi yang diambil dari sumber eksternal. Kemungkinan teoretis untuk menciptakan kristal semacam itu pada tahun 2012 dibuktikan oleh Frank Wilczek, seorang fisikawan di Institut Teknologi Massachusetts, meskipun sebagian besar ilmuwan lain telah menyangkal dan terus menyangkal kemungkinan ini.
Kristal waktu yang dibuat oleh para ilmuwan adalah sistem cincin kuantum yang terdiri dari atom ytterbium yang dapat berputar ke dua arah, naik atau turun. Dengan menggunakan sinar laser, para ilmuwan mengontrol arah rotasi ion-ion di salah satu bagian dari rantai melingkar. Dalam sistem kuantum yang dibuat, rotasi masing-masing memiliki efek pada ion tetangga, dan efek semacam itu telah menyebabkan fakta bahwa ion "terbalik", yang dalam banyak kasus telah melewati lingkaran penuh, kembali ke keadaan semula. Pada saat yang sama, waktu untuk kembali ke keadaan awal persis dua kali waktu yang dihabiskan oleh ion untuk menempuh jalur dari awal bersyarat lingkaran ke titik "pembalikan" nya.
Ilmuwan telah menemukan bahwa ion kembali ke orientasi semula dari arah rotasi mereka, selalu dengan kecepatan yang sama, yang tidak bergantung pada momen dalam waktu dan titik di ruang angkasa. Ini, pada gilirannya, menunjukkan bahwa sistem kuantum bereaksi dengan cara yang ditentukan secara ketat terhadap "gangguan" dalam statusnya. Dan semua ini sangat mengingatkan pada perilaku atom dalam kisi kristal kristal, yang bergerak dari tempatnya di bawah pengaruh eksternal.
Penciptaan sampel pertama kristal ruang-waktu sangat penting bagi fisika karena fakta bahwa keberadaan kristal semacam itu melanggar konsep fisika fundamental, simetri. Dan penelitian lebih lanjut ke arah ini dapat mengarah pada identifikasi beberapa hukum fisika dan mekanika kuantum yang benar-benar baru, yang menjadi dasarnya adalah mungkin untuk menciptakan teknologi yang sekarang dapat dianggap sebagai sesuatu dari kategori fiksi ilmiah.
