La seconda legge della termodinamica afferma che tutti i sistemi isolati vanno verso maggior entropia. Il nostro universo un giorno raggiungerà uno stato in cui tutta l’energia sarà uniformemente distribuita e non potrà più sostenere moto o vita. Un gruppo di fisici hanno speculato che un dispositivo detto “cristallo spazio-temporale” potrebbe teoricamente continuare a funzionare come computer, persino dopo la morte dell’universo. Il problema era che fino ad ora non sapevano come fare.
I cristalli sono costituiti da disposizioni ripetitive di atomi o molecole, sono simmetrici nello spazio e nel loro stato energetico più basso. I cristalli sono il risultato della rimozione di tutta l’energia da un sistema (come i cristalli di ghiaccio che si formano quando viene tolto calore). Il fisico vincitore del Nobel, Frank Wilczek presso il Massachusetts Institute of Technology, ha ipotizzato che la simmetria di tali strutture cristalline potrebbe esistere nella quarta dimensione del tempo, così come nello spazio.
Gli atomi in un cristallo del tempo ruoterebbero costantemente e tornerebbero alla loro locazione originale e, essendo nel loro stato energetico più basso, continuerebbero a ruotare persino dopo la morte dell’universo per entropia. Tale schema ripetitivo di moto, solitamente richiede energia, ma ora un gruppo di scienziati presso l’Università del Michigan ad Ann Arbor e l’Università Tsinghua a Beijing, guidati da Tongcang Li dell’Università della California, a Berkeley, pensa di aver capito come creare un tale cristallo nel suo stato più basso d’energia, che mostra il suo schema ripetitivo o struttura periodica, sia nello spazio che nel tempo, un cristallo spazio-temporale.
Il gruppo propone di costruire una trappola ionica, che trattiene le particelle cariche sul posto, usando un campo elettrico. Gli ioni si respingono naturalmente per la repulsione di Coulomb, formando un cristallo a forma d’anello, che può essere fatto ruotare applicando un leggero campo magnetico statico. Se quindi si rimuove il campo elettrico, gli ioni continueranno a ruotare da sè. Questo non vìola le leggi della fisica, non si tratta di moto perpetuo, in quanto non si può estrarre energia dal sistema e non può fare lavoro col suo movimento.
La sfida principale per costruire il cristallo, sarà quella di portare la temperatura vicina allo zero assoluto. La periodicità dei cristalli spazio-temporali li rende degli orologi naturali. Wilczek suggerisce di costruire un computer da un cristallo del tempo, con diversi stati rotazionali che diverrebbero gli 0 e 1 dei computer convenzionali. Tale computer riuscirebbe a sopravvivere all’eventuale morte dell’Universo. Rimane un problema, ammette Tongcang, “ci concentriamo sul cristallo spazio-temporale costruibile in laboratorio, quindi dovremmo capire come costruire un laboratorio che possa sopravvivere alla morte dell’Universo”.
Jenny Winder
Tradotto da Richard per Altrogiornale.org
universetoday.com