Légende: Cristal d'alun autodidacte. Poids 5,01 g Source: JanDerChemiker via wikimedia commons
La deuxième loi de la thermodynamique stipule que tous les systèmes isolés se dirigent vers l'entropie. Un groupe de physiciens a émis l'hypothèse qu'un appareil appelé «cristal spatio-temporel» pourrait théoriquement continuer à fonctionner comme un ordinateur même après la mort thermique de l'univers. Le problème était qu'ils n'avaient aucune idée de comment construire un cristal espace-temps, jusqu'à présent.
Les cristaux sont constitués de motifs répétitifs d'atomes ou de molécules, ils sont symétriques dans l'espace et dans leur état d'énergie le plus bas. Ils sont le résultat de l'élimination de toute l'énergie d'un système (comme les cristaux de glace qui se forment lorsque la chaleur est évacuée). Le physicien Frank Wilczek, lauréat du prix Nobel du Massachusetts Institute of Technology, a émis l'hypothèse que la symétrie de ces structures cristallines pourrait exister dans la quatrième dimension. du temps aussi bien que dans l'espace. Les atomes d'un cristal temporel tourneraient constamment et retourneraient à leur emplacement d'origine et, étant dans leur état d'énergie le plus bas possible, ils continueraient à tourner même après que l'univers a succombé à l'entropie. Un tel modèle de mouvement répétitif nécessite généralement de l'énergie, mais maintenant un groupe de scientifiques de l'Université du Michigan à Ann Arbor et de l'Université Tsinghua à Pékin, dirigé par Tongcang Li à l'Université de Californie, Berkeley pense qu'ils ont travaillé sur la façon de créer un tel cristal dans son état d'énergie le plus bas qui montre ce motif répétitif, ou structure périodique, à la fois dans l'espace et dans le temps, un cristal espace-temps.
Ils proposent de construire un piège à ions, qui maintient les particules chargées en place à l'aide d'un champ électrique. Les ions se repoussent naturellement en raison de la répulsion de Coulomb, formant un cristal en forme d'anneau qui peut être mis en rotation en appliquant un faible champ magnétique statique. Si vous supprimez ensuite le champ électrique, les ions continueront à tourner par eux-mêmes. Cela ne viole aucune loi de la physique, ce n'est pas une machine à mouvement perpétuel car aucune énergie ne peut être retirée du système, elle ne peut faire aucun travail même si elle est en mouvement. Le principal défi de la construction du cristal sera la nécessité de ramener les températures proches du zéro absolu.
La périodicité des cristaux spatio-temporels en fait des horloges naturelles. Wilczek suggère de construire un ordinateur à partir d'un cristal de temps de travail, avec différents états de rotation remplaçant les 0 et les 1 d'un ordinateur conventionnel. Un tel ordinateur serait capable de survivre à la mort par la chaleur éventuelle de l'Univers. Cependant, il n'y a qu'un petit hic, comme l'admet Tongcang Li: «nous nous concentrons sur un cristal de l'espace-temps qui peut être créé dans un laboratoire, vous devez donc trouver une méthode pour faire un laboratoire qui peut survivre à la chaleur-mort de l'univers."
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