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Científicos descubren una nueva fase de la materia: los cristales de tiempo

Ciencia

Por: pijamasurf - 02/01/2017

Parecen salidos de una novela de ciencia ficción pero estos cristales, que tienen una estructura atómica no sólo en el espacio sino en el tiempo, son reales

Los cristales de tiempo son una extraña forma de materia hasta hace poco altamente especulativa. Estos cristales tendrían una estructura atómica que no sólo se repite en el espacio sino también en el tiempo, en una constante oscilación sin energía. Suenan como uno de esos seres imaginarios puramente abstractos. Sin embargo, recientemente investigadores han logrado medir estos extraños cristales y de manera independiente dos equipos distintos han reportado haber creado cristales de tiempo en el laboratorio. El descubrimiento confirma una nueva fase de la materia.

Desde el año pasado Norman Yao, científico la Universidad de California en Berkeley, había delineado las bases para sostener que estos cristales constituyen una fase estable de la materia --estable mas no en equilibrio.

Esta fase de materia abre un campo nuevo en el cual se estudia materia que no está en equilibrio, a diferencia por ejemplo de los metales, una materia no equilibrada. Cristales como un rubí o un diamante se encuentran inmóviles pues están en un estado base de equilibrio, pero los cristales de tiempo se mantienen oscilando en su estado base. Los físicos ponen el ejemplo de una gelatina que oscila, sólo que el movimiento en este caso ocurre sin energía. Estas observaciones confirman la ruptura de la simetría como algo posible en todos los reinos de la naturaleza.

Aún no se se sabe qué aplicaciones podrán tener estos cristales de tiempo, pero podría ser dentro del campo de la computación cuántica.

Físicos sostienen haber encontrado evidencia de que el universo es un holograma

Ciencia

Por: pijamasurf - 02/01/2017

Evidencia teórica de que nuestro universo inicialmente fue proyectado desde una superficie bidimensional hacia un espacio tridimensional como lo conocemos

Un grupo de científicos de diferentes universidades ha causado revuelo con la publicación de un trabajo que puede considerarse la primera evidencia teórica de que el universo es holográfico.

La noción de que vivimos en un holograma fue popularizada a partir de que en los 90 el físico Leonard Susskind sugiriera que las leyes de la física como las entendemos no necesitan de tres dimensiones; así que el universo que experimentamos en 3D podría ser la proyección de un universo bidimensional: las leyes matemáticas estarían codificadas en ese espacio 2D, llamado una frontera o un horizonte gravitacional dependiente del observador. Esto es igual a cómo un holograma que aparece en 3D es proyectado a partir de una película bidimensional que contiene toda la información codificada. Desde 1997, más de 10 mil papers científicos que examinan esta idea han sido publicados.

Kostas Skenderis, uno de los autores, explica:

Imagina que todo lo que ves, sientes y oyes en tres dimensiones (y tu percepción del tiempo) emana de un campo plano bidimensional. La idea es similar a la de los hologramas ordinarios, donde una imagen tridimensional está codificada en una superficie bidimensional, como en el holograma de una tarjeta de crédito, pero esta vez el universo entero está codificado.

Los científicos sugieren que en las primeras etapas del universo todo estaba siendo proyectado en el espacio tridimensional desde esta superficie bidimensional. El físico Niayesh Afshordi, uno de los autores de la investigación, reporta que irregularidades en la radiación de fondo del Big Bang indican una explicación holográfica.  

La teoría es una forma de explicar el ritmo acelerado de la inflación cósmica que habría hecho que el universo se expandiera más allá de la velocidad de la luz en sus primeros instantes. Asimismo, sostiene poder conciliar las aparentes inconsistencias entre la relatividad general y la mecánica cuántica. Al eliminar una dimensión espacial también se puede eliminar a la gravedad de los cálculos para hacerlos más fácil.  

Skenderis dice:

La teoría de Einstein de la relatividad general explica muy bien casi todo a gran escala en el universo, pero sólo se empieza a desentrañar cuando se examina sus orígenes y mecanismos a escala cuántica. Los científicos han estado trabajando durante décadas para combinar la teoría de Einstein de la gravedad y la teoría cuántica. Algunos creen que el concepto de un universo holográfico tiene el potencial para conciliar los dos. Espero que nuestra investigación dé un nuevo paso hacia esto.

Para probar su teoría, el equipo construyó un modelo computacional con sólo dos dimensiones espaciales y una temporal. Al insertar los datos del universo actual y correr una simulación utilizando los datos de la radiación de microondas las matemáticas encajaron perfectamente, aunque el modelo construido sólo fue de 10 grados de ancho.

Esto sólo significaría que nuestro universo fue en sus principios un holograma que se proyectó en más dimensiones, y no necesariamente que vivimos actualmente en un holograma --para nosotros al menos, las tres dimensiones espaciales son reales. Sin embargo, no se explica cómo se dio este paso hiperdimensional. Queda también la noción un poco asombrosa, al menos desde el punto de vista filosófico, de la codificación de las leyes del universo en un espacio bidimensional y su proyección como el mundo material. ¿Esas leyes existen de manera trascendente, en una especie de eternidad suspendida? En este sentido mucha de la física moderna tiene ecos del idealismo platónico. Todo lo cual evoca la famosa frase de Platón el Timeo de que el tiempo es una imagen móvil de la eternidad, o en otras palabras, una proyección holográfica.