Fisici NYU Osservano Cristallo Temporale Macroscopico che Sfida la Terza Legge di Newton

Un team di fisici della New York University (NYU) ha conseguito un risultato sperimentale di rilievo, osservando una manifestazione inedita di cristallo temporale, un esotico stato della materia. La scoperta, pubblicata sulla rivista Physical Review Letters il 6 febbraio 2026, introduce un sistema macroscopico, visibile a occhio nudo, che opera in un regime che sembra violare la Terza Legge di Newton, il principio di azione e reazione.

Il dispositivo sperimentale, descritto come sorprendentemente semplice e alto circa trenta centimetri, dimostra una notevole stabilità, mantenendo il proprio pattern di oscillazione per diverse ore. Il nucleo dell'esperimento si basa sull'utilizzo di piccole sfere di polistirene espanso, sospese in aria da un levitatore acustico che sfrutta onde stazionarie sonore per contrastare la gravità. Questa configurazione macroscopica si discosta dalla percezione comune dei cristalli temporali come fenomeni intrinsecamente quantistici e complessi.

L'interazione tra le particelle levitate avviene tramite lo scambio di onde sonore diffuse, un meccanismo che introduce una fondamentale asimmetria nel sistema. Nello specifico, una sfera di dimensioni maggiori disperde una quantità superiore di energia acustica rispetto a una più piccola, determinando una forza esercitata dalla particella grande su quella piccola che eccede la forza di reazione uguale e contraria che la piccola esercita sulla grande. Questa non reciprocità intrinseca, dove azione e reazione non sono più coppie bilanciate come previsto dalla meccanica classica newtoniana, consente al sistema di auto-sostenere un'oscillazione ritmica persistente, firma distintiva di un cristallo temporale.

Il team di ricerca, guidato dal Professor David Grier, Direttore del Center for Soft Matter Research della NYU, include la studentessa laureata Mia Morrell e la studentessa universitaria Leela Elliott. Il supporto per questa ricerca è stato fornito anche da sovvenzioni della National Science Foundation. La rilevanza di questa osservazione travalica la fisica fondamentale, aprendo orizzonti per l'analisi dei fenomeni non reciproci in diversi ambiti scientifici.

Il modello analogico macroscopico, potente e osservabile, offre strumenti inediti per indagare le interazioni non reciproche presenti in sistemi biologici complessi, come i ritmi circadiani e i processi metabolici. Inoltre, questi cristalli temporali acustici promettono di accelerare lo sviluppo di dispositivi non reciproci, sensori di precisione avanzata, e potrebbero contribuire al progresso nel campo dell'archiviazione dati e dell'informatica quantistica. La semplicità del setup, che utilizza materiali comuni come schiuma di polistirene, ne facilita l'accessibilità per ulteriori studi macroscopici.

I ricercatori della NYU concludono che questa osservazione stabilisce l'esistenza di un cristallo temporale classico e macroscopico il cui meccanismo operativo infrange la Terza Legge di Newton. La capacità di questi sistemi di raccogliere energia dall'onda stazionaria per sostenere oscillazioni stabili, nonostante l'attrito viscoso e l'assenza di una forzatura periodica esterna, evidenzia un'emergenza dinamica significativa. Il sistema minimale composto da due particelle acusticamente levitate può accedere a diversi stati dinamici, due dei quali sono stati stazionari emergentemente attivi che rompono la simmetria spazio-temporale, configurandosi come cristalli temporali classici.