Didascalia: Cristallo di allume fatto in casa. Peso 5,01 g Fonte: JanDerChemiker tramite wikimedia commons
La seconda legge della termodinamica afferma che tutti i sistemi isolati si dirigono verso l'entropia. Un gruppo di fisici ha ipotizzato che un dispositivo chiamato "cristallo spazio-temporale" potrebbe teoricamente continuare a funzionare come un computer anche dopo la morte per calore dell'universo. Il problema era che non avevano idea di come costruire un cristallo spazio-temporale, fino ad ora.
I cristalli sono costituiti da schemi ripetuti di atomi o molecole, sono simmetrici nello spazio e nel loro stato di energia più basso. Sono il risultato della rimozione di tutta l'energia da un sistema (come i cristalli di ghiaccio che si formano quando il calore viene rimosso) Il fisico vincitore del premio Nobel Frank Wilczek del Massachusetts Institute of Technology ha ipotizzato che la simmetria di tali strutture cristalline potesse esistere nella quarta dimensione del tempo e nello spazio. Gli atomi in un cristallo temporale ruoterebbero costantemente e tornerebbero nella loro posizione originale e, essendo nel loro stato di energia più basso possibile, continuerebbero a ruotare anche dopo che l'universo ha ceduto all'entropia. Un modello di movimento così ripetuto di solito richiede energia, ma ora un gruppo di scienziati dell'Università del Michigan ad Ann Arbor e dell'Università Tsinghua a Pechino, guidati da Tongcang Li all'Università della California, Berkeley pensano di aver escogitato il modo di creare un tale cristallo nel suo stato di energia più basso che mostra questo schema ripetitivo, o struttura periodica, sia nello spazio che nel tempo, un cristallo spazio-temporale.
Propongono di costruire una trappola ionica, che trattiene le particelle cariche in posizione usando un campo elettrico. Gli ioni si respingono naturalmente a causa della repulsione di Coulomb, formando un cristallo a forma di anello che può essere fatto ruotare applicando un debole campo magnetico statico. Se poi rimuovi il campo elettrico, gli ioni continueranno a ruotare da soli. Questo non viola alcuna legge della fisica, non è una macchina a moto perpetuo poiché nessuna energia può essere estratta dal sistema, non può fare alcun lavoro anche se si sta muovendo. La sfida principale per la costruzione del cristallo sarà la necessità di avvicinare le temperature allo zero assoluto.
La periodicità dei cristalli spazio-temporali li rende orologi naturali. Wilczek suggerisce di costruire un computer da un cristallo dell'orario di lavoro, con diversi stati di rotazione che sostituiscono gli 0 e 1 di un computer convenzionale. Un tale computer sarebbe in grado di sopravvivere alla morte per calore dell'Universo. C'è solo un piccolo inconveniente, tuttavia, come ammette Tongcang Li "ci concentriamo su un cristallo spazio-temporale che può essere creato in un laboratorio, quindi è necessario capire un metodo per creare un laboratorio in grado di sopravvivere nella morte termica dell'universo. "
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