I en nyligen publicerad forskningsartikel påstår forskare på Google att de har använt en kvantprocessor för att observera en äkta tidskristall, detta skriver ZDNet. Tidskristaller är enligt forskarna "en ny fas av materia”. Det har teoretiserats om en ny status som har potential att ansluta sig till leden av fasta ämnen, vätskor, gaser och kristaller.

För att förstå varför tidskristaller är intressanta krävs kunskaper om termodynamikens andra lag, som säger att ett system naturligt tenderar att stanna i ett tillstånd som kallas "maximal entropi”. ZDNet beskriver med exemplet att om du häller mjölk i en kaffekopp kommer mjölken så småningom att fördela sig genom allt kaffe, istället för att bara flyta på ytan, så att det övergripande systemet kommer i jämvikt. Detta beror på att det finns många fler sätt för mjölken att slumpmässigt sprida sig i kaffet än det finns för den att vara still, på ett mer ordnat sätt, längst upp i koppen.

Den här oemotståndliga drivkraften mot termisk jämvikt, som beskrivs i termodynamikens andra lag, återspeglar faktumet att alla saker tenderar att röra sig mot mindre användbara, slumpmässiga tillstånd. Medan tiden går urartar system oundvikligen till kaos och oordning – det vill säga entropi.

Tidskristaller å andra sidan fastnar inte i en termisk jämvikt. Istället för att långsamt degenerera mot slumpmässighet fastnar de i två högenergikonfigurationer som de växlar mellan.

Låter det konstigt? Curt von Keyserlingk, föreläsare i fysik och astronomi vid University of Birmingham har ett annat exempel. Ta en låda i ett slutet system som är isolerat från resten av universum. Fyll den med ett dussintal mynt och skaka den en miljon gånger. När mynten studsar mot varandra flyttar de slumpmässigt positioner som blir allt mer kaotiska. När du öppnar lådan är förväntningen att du kommer att möta ungefär hälften av mynten med kronan uppåt. Det spelar ingen roll om experimentet började med att det fanns fler mynt med krona eller klave uppåt eller nedåt; systemet glömmer den ursprungliga konfigurationen och det blir allt mer slumpmässigt och kaotiskt när det skakas.

Det är här tidskristaller ställer alla förväntningar på huvudet. ”Vad som utgör en tidskristall är att den kommer ihåg vad den gjorde i början. Det glömmer inte” säger von Keyserlingk. Mynten i lådan-systemet glömmer bort sin ursprungskonfiguration, men ett tidskristallsystem gör inte det. De trotsar termodynamikens andra lag, som definierar alla naturliga händelser.

Än så länge finns ingen direkt tillämpning där tidskristaller kan användas, men de kan komma att ha en roll för att föra den vetenskapliga fysiken framåt.