Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado w Boulder ogłosili przełomowe osiągnięcie w dziedzinie fizyki materii skondensowanej, tworząc widzialne kryształy czasu przy użyciu powszechnie dostępnych ciekłych kryształów. Odkrycie to, opisane w czasopiśmie "Nature Materials" z 4 września 2025 roku, pozwala na bezpośrednią obserwację tych fascynujących struktur w standardowych warunkach laboratoryjnych, co stanowi znaczące ułatwienie w porównaniu do wcześniejszych, bardziej złożonych metod opartych na systemach kwantowych.
Kryształy czasu, koncepcja po raz pierwszy przedstawiona przez laureata Nagrody Nobla Franka Wilczka w 2012 roku, charakteryzują się okresowym ruchem w czasie bez potrzeby ciągłego dostarczania energii. W przeciwieństwie do kryształów przestrzennych, które posiadają powtarzalne wzory w przestrzeni, kryształy czasu wykazują uporządkowanie w wymiarze czasowym. Zespół badawczy pod kierownictwem studenta Hanqinga Zhao i profesora Ivana Smalyukha wykorzystał molekuły ciekłokrystaliczne w kształcie pałeczek, zamknięte w szklanych komórkach. Poprzez ekspozycję na specyficzne źródła światła, udało się wywołać trwałe wzorce ruchu, które utrzymywały się przez wiele godzin, demonstrując stabilność fazy kryształu czasu.
Kluczową rolę w tym procesie odegrały tzw. „kinki” – zlokalizowane zniekształcenia w układzie molekularnym. Pod wpływem światła, cząsteczki barwnika powlekające szklane komórki wywierały siły mechaniczne na ciekłe kryształy, inicjując powstawanie, ruch i interakcje tych kinków. To zachowanie, przypominające ruch cząstek, doprowadziło do powstania precyzyjnie skoreografowanych sekwencji czasowych w ciekłych kryształach. Ta nowatorska metoda, umożliwiająca obserwację kryształów czasu pod zwykłym mikroskopem, znacząco upraszcza eksperymenty i otwiera drogę do praktycznych zastosowań.
Potencjalne obszary wykorzystania obejmują tworzenie ultra-bezpiecznych systemów uwierzytelniania oraz zaawansowanych technologii przechowywania danych. Możliwość łatwego replikowania tych struktur może zrewolucjonizować metody zabezpieczania walut czy dokumentów, tworząc trudne do podrobienia „znaczniki czasu”. Osiągnięcie to stanowi znaczący krok naprzód w porównaniu do wcześniejszych prób, takich jak eksperyment z 2021 roku, gdzie do stworzenia cech kryształów czasu wykorzystano procesor kwantowy Google Sycamore. Podejście oparte na klasycznych ciekłych kryształach jest bardziej dostępne i łatwiejsze do wdrożenia.
Badania te nie tylko potwierdzają wizjonerską koncepcję Wilczka, ale także przenoszą fascynujące zjawisko kryształów czasu z teoretycznego gruntu do świata namacalnych technologii, wzbogacając fundamentalną fizykę o nowe perspektywy dotyczące łamania symetrii w czasie.