Físicos de la Universidad de Nueva York han desarrollado un nuevo tipo de cristal de tiempo utilizando ondas sonoras para suspender pequeñas esferas de poliestireno, lo que resulta en interacciones no recíprocas que desafían la tercera ley del movimiento de Newton. El sistema compacto y visible oscila en un ritmo constante y fue detallado en Physical Review Letters. Los investigadores sugieren posibles aplicaciones en computación cuántica y conocimientos sobre los ritmos biológicos.
Los cristales de tiempo, teorizados y confirmados por primera vez hace aproximadamente una década, consisten en partículas que exhiben un movimiento periódico sin necesidad de una entrada de energía externa. La última versión, creada por un equipo del Centro de Investigación de Materia Blanda de la Universidad de Nueva York, emplea un levitador acústico para mantener pequeñas esferas de poliestireno suspendidas en el aire mediante ondas sonoras estacionarias. Estas esferas interactúan a través de ondas sonoras dispersas, produciendo fuerzas desiguales: las esferas más grandes influyen en las más pequeñas con más fuerza que a la inversa, violando el principio de acción y reacción igual y opuesta de la tercera ley de Newton. Esto conduce a oscilaciones espontáneas, formando el patrón rítmico del cristal de tiempo. La configuración es simple —un dispositivo portátil de aproximadamente un pie de altura— lo que lo hace observable sin necesidad de equipo especializado. La autora principal, Mia C. Morrell, estudiante de posgrado, explicó: 'Las ondas sonoras ejercen fuerzas sobre las partículas, tal como las ondas en la superficie de un estanque pueden ejercer fuerzas sobre una hoja flotante. Podemos levitar objetos contra la gravedad sumergiéndolos en un campo sonoro llamado onda estacionaria'. Comparó las interacciones con 'dos transbordadores de diferentes tamaños acercándose a un muelle', donde las diferencias de tamaño provocan efectos de onda asimétricos. El autor principal, David G. Grier, profesor de física, señaló: 'Los cristales de tiempo son fascinantes no solo por las posibilidades, sino también porque parecen muy exóticos y complicados. Nuestro sistema es notable porque es increíblemente simple'. La colaboradora Leela Elliott, estudiante de pregrado, contribuyó al trabajo publicado en Physical Review Letters (2026; 136(5), DOI: 10.1103/zjzk-t81n). La Fundación Nacional de Ciencias apoyó la investigación a través de las subvenciones DMR-21043837 y DMR-2428983. Más allá de la tecnología como la computación cuántica, las dinámicas no recíprocas reflejan procesos en los ritmos circadianos y el metabolismo de los alimentos.
