Un equipo de científicos de la Universidad de Nueva York ha logrado por primera vez observar cristales de tiempo clásicos utilizando levitación acústica, un avance que representa un hito en la física experimental, según informó la revista Muy Interesante. El experimento consiste en suspender pequeñas esferas de poliestireno en el aire mediante ondas sonoras, logrando que su movimiento periódico se mantenga sin necesidad de un impulso externo constante. Esto permite estudiar en una escala visible y manipulable un fenómeno que, hasta ahora, era predominantemente teórico en la física cuántica.
El método utilizado involucra un levitador acústico, un dispositivo que genera ondas sonoras capaces de mantener objetos ligeros en suspensión flotante. Los científicos colocaron las esferas de poliestireno en nodos de presión de ondas estacionarias, donde permanecen suspendidas sin contacto con superficies sólidas. Luego, bajo ciertas condiciones, estas partículas comenzaron a moverse de forma periódica y sostenida, sin requerir estímulos adicionales.
A diferencia de los cristales tradicionales, que se caracterizan por un orden espacial periódico, los cristales de tiempo son sistemas cuyo patrón se repite en intervalos temporales iguales, aunque el entorno en el que se encuentran permanezca inalterado. La observación de estos cristales en sistemas macroscópicos, como las esferas suspendidas, representa una innovación significativa, ya que previamente se habían detectado principalmente en contextos cuánticos.
Uno de los aspectos destacados del experimento es que las ondas acústicas no solo mantienen a las esferas en suspensión, sino que también facilitan su interacción a través de fuerzas de presión acústica, denominadas fuerzas no recíprocas. A diferencia de las interacciones convencionales, estas fuerzas no obedecen la tercera ley de Newton, permitiendo flujos de energía y momento asimétricos en el sistema y generando comportamientos colectivos en partículas pasivas.
El estudio muestra que, en ciertas configuraciones, las esferas oscilan de manera estable y continua, cumpliendo las condiciones para ser consideradas cristales de tiempo clásicos. Esta facilidad para la manipulación del sistema, ajustando parámetros como la frecuencia o la disposición de las partículas, es una ventaja sobre los experimentos cuánticos, que suelen ser más restrictivos.
El descubrimiento tiene aplicaciones potenciales en diversas áreas, como el desarrollo de osciladores compactos, detectores resonantes o referencias temporales precisas. La estabilidad en el ritmo sin necesidad de intervención externa podría mejorar la precisión en dispositivos tecnológicos, además de ofrecer un marco teórico para entender cómo partículas pasivas pueden exhibir comportamientos colectivos mediante interacciones atípicas, relevantes en física de materia condensada y biología.
Estos avances abren nuevas líneas de investigación, desde redes de partículas suspendidas hasta procesos biológicos en los que las interacciones no recíprocas impulsan la autoorganización y el surgimiento de patrones complejos. La observación directa en laboratorio facilita validar modelos teóricos y desarrollar innovadoras estrategias para manipular materia a escala pequeña.
Aunque todavía no tiene un impacto cotidiano, este hallazgo amplía significativamente el conocimiento sobre los estados de la materia y puede inspirar futuras innovaciones en microingeniería, sensores y control temporal en dispositivos tecnológicos. La capacidad de trasladar fenómenos teóricos a experimentos concretos demuestra la importancia de la ciencia básica para el avance tecnológico y la generación de nuevo conocimiento.
