Vedci z Marylandskej univerzity a Kalifornskej univerzity v Berkeley úspešne vytvorili niečo, čo sa predtým považovalo za teoreticky nemožné.
Toto niečo je reťazec iónov, ktorý je prvou inkarnáciou takzvaného časopriestorového kryštálu, kryštálu, ktorého štruktúru tvoria prvky opakujúce sa nielen v priestore, ale aj v čase. Samotná existencia takýchto kryštálov porušuje niektoré základné fyzikálne zákony, čo spôsobuje množstvo exotických účinkov. Napríklad hodiny postavené na základe takéhoto kryštálu budú „tikať“aj po tepelnej smrti vesmíru, v okamihu, keď sa zastaví všetok pohyb a čas sa podľa niektorých vedcov jednoducho zastaví.
Zatiaľ čo bežné kryštály majú kryštálovú mriežku pozostávajúcu z rovnakých striedajúcich sa prvkov, časopriestorový kryštál je v pohybe a v pravidelných intervaloch sa vracia do určitej formy. Zároveň na zabezpečenie pohybu prvkov časopriestorového kryštálu a na zmenu jeho štruktúry nie je potrebná žiadna energia čerpaná z externého zdroja. Teoretickú možnosť vytvorenia takýchto kryštálov v roku 2012 zdôvodnil Frank Wilczek, fyzik Massachusettského technologického inštitútu, hoci väčšina ostatných vedcov túto možnosť poprela a naďalej popiera.
Časový kryštál, ktorý vytvorili vedci, je kvantový kruhový systém tvorený atómami yterbia, ktoré sa môžu otáčať v dvoch smeroch, hore alebo dole. Vedci pomocou laserového svetla riadili smer rotácie iónov v jednej z polovíc kruhového reťazca. Vo vytvorenom kvantovom systéme má rotácia každého z nich vplyv na susedné ióny a takýto účinok viedol k tomu, že „obrátené“ióny, ktoré prešli vo väčšine prípadov celým kruhom, sa vrátia do pôvodného stavu. Zároveň je čas na návrat do počiatočného stavu presne dvojnásobný ako čas, ktorý ión strávi cestou po podmienenom začiatku kruhu do bodu jeho „prevrátenia“.
Vedci zistili, že ióny sa vracajú k pôvodnej orientácii smeru svojej rotácie vždy rovnakou rýchlosťou, ktorá nezávisí od časového okamihu a bodu v priestore. To zase naznačuje, že kvantový systém reaguje striktne definovaným spôsobom na „poruchy“v jeho stave. A to všetko veľmi pripomína správanie atómov v kryštálovej mriežke kryštálu, ktoré sa pohybujú zo svojho miesta pod akýmkoľvek vonkajším vplyvom.
Vytvorenie prvej vzorky časopriestorového kryštálu má pre fyziku veľký význam z dôvodu skutočnosti, že existencia takého kryštálu porušuje základný fyzikálny koncept, symetriu. A ďalší výskum v tomto smere môže viesť k identifikácii niektorých úplne nových zákonov fyziky a kvantovej mechaniky, na základe ktorých bude možné vytvárať technológie, ktoré sa dnes dajú považovať za niečo z kategórie sci-fi.