Marylandin yliopiston ja Kalifornian-Berkeleyn yliopiston tutkijat ovat onnistuneesti luoneet jotain, jota aiemmin pidettiin teoreettisesti mahdottomana.
Tämä on ioniketju, joka on niin kutsutun aika-ajan kiteen ensimmäinen inkarnaatio, kide, jonka rakenne koostuu elementeistä, jotka toistuvat paitsi avaruudessa myös ajassa. Tällaisten kiteiden olemassaolo rikkoo joitain fyysisiä peruslakia, mikä aiheuttaa useita eksoottisia vaikutuksia. Esimerkiksi tällaisen kiteen perusteella rakennettu kello “tikittää” jopa maailmankaikkeuden lämpökuoleman jälkeen hetkellä, jolloin kaikki liikkeet pysähtyvät ja aika joidenkin tutkijoiden mukaan yksinkertaisesti pysähtyy.
Vaikka tavallisilla kiteillä on kidehila, joka koostuu samoista vuorottelevista elementeistä, aika-ajan kide on liikkeessä ja palaa tiettyyn muotoon säännöllisin väliajoin. Samanaikaisesti, jotta voidaan varmistaa aika-ajan kiteen alkuaineiden liike ja muuttaa sen rakennetta, ulkoisesta lähteestä peräisin olevaa energiaa ei tarvita. Massachusettsin teknillisen instituutin fyysikko Frank Wilczek vahvisti teoreettisen mahdollisuuden luoda tällaisia kiteitä vuonna 2012, vaikka useimmat muut tutkijat ovat kieltäneet ja kieltävät tämän mahdollisuuden.
Tutkijoiden luoma aikakide on kvanttirengasjärjestelmä, joka koostuu ytterbium-atomista ja joka voi pyöriä kahteen suuntaan, ylös tai alas. Laservalon avulla tutkijat kontrolloivat ionien pyörimissuuntaa pyöreän ketjun toisessa puoliskossa. Luodussa kvanttijärjestelmässä kummankin pyöriminen vaikuttaa naapuri-ioneihin, ja tällainen vaikutus on johtanut siihen, että "käänteiset" ionit, jotka ovat läpäisseet useimmissa tapauksissa koko ympyrän, palaavat alkuperäiseen tilaansa. Samalla aika palata alkutilaan on täsmälleen kaksinkertainen aika, jonka ioni kuluttaa polun kulkemiseen ympyrän ehdollisesta alusta sen "kaatumisen" pisteeseen.
Tutkijat ovat havainneet, että ionit palaavat kiertosuunnan alkuperäiseen suuntaan aina samalla nopeudella, mikä ei riipu ajanhetkestä ja avaruuspisteestä. Tämä puolestaan osoittaa, että kvanttijärjestelmä reagoi tiukasti määritellyllä tavalla "häiriöihin" tilassaan. Ja kaikki tämä muistuttaa hyvin atomien käyttäytymistä kristallin ristikossa, jotka liikkuvat paikaltaan minkä tahansa ulkoisen vaikutuksen alaisena.
Ensimmäisen avaruus-kristallinäytteen luomisella on suuri merkitys fysiikalle johtuen siitä, että tällaisen kiteen olemassaolo rikkoo fyysistä peruskäsitettä, symmetriaa. Ja jatkotutkimus tähän suuntaan voi johtaa joidenkin täysin uusien fysiikan ja kvanttimekaniikan lakien tunnistamiseen, joiden perusteella on mahdollista luoda tekniikoita, joita voidaan nyt pitää jotain tieteiskirjallisuusluokasta.