Computación, cristales de tiempo y el fin del universo

Uno de los tantos “destinos” que se están considerando para el universo es el de la llamada “muerte térmica”. Si el universo alcanza dicho estado, la entropía estará en su nivel máximo, el equilibrio térmico será completo, y nada podrá funcionar. A menos, que creemos algo que sí pueda funcionar más allá de la muerte térmica. La idea se basa en un “cristal de tiempo”, que involucra iones, superconducción, campos magnéticos y estados mínimos de energía, todo sin chocar de cabeza con las leyes de la termodinámica.

Ahora, ¿por qué pensar en algo así? La muerte térmica es una de las tantas teorías que se están barajando sobre el destino del unvierso, por lo que no hay certeza de que eso ocurra. Claro que, lo mismo ocurre con las otras teorías, y hasta aquí, las leyes de la termodinámica (en particular la segunda, que es la que más se invoca en estos temas) no parecen estar equivocadas. De no estarlo, el universo mismo deberá someterse a ellas, alcanzando un estado de máxima entropía y de equilibrio térmico que, desde varios puntos de vista, podría considerarse perfecto. Tiene cierto toque poético decir que el universo debe morir para ser perfecto, pero la “muerte térmica” no deja de ser un estado, por lo tanto, algo podría existir bajo ese estado siempre y cuando no viole sus condiciones.

Ese algo tal vez sea un “cristal de tiempo”. Un cristal presenta a sus partículas en un patrón ordenado extendiéndose en tres dimensiones, y dichas partículas se encuentran en su estado de energía más bajo. Ahora, en un cristal de tiempo, se añade simetría en la cuarta dimensión. Para lograr esto, los átomos dentro del cristal deben rotar y regresar a su ubicación original, mientras mantienen su estado de energía. Esto les permitiría continuar rotando incluso más allá de la muerte térmica del universo. La idea surgió de la cabeza de Frank Wilczek, físico teórico del MIT a principios de año, pero ahora es Tongcang Li de la Universidad de California Berkeley, junto a representantes de la Universidad de Michigan y la Universidad Tsinghua en Beijing, quienes han pensado en un método para crear a este cristal de tiempo. Utilizando una trampa de iones, los iones que sean capturados formarán un anillo debido a que se repelen entre sí a temperaturas cercanas al cero absoluto. Con la intervención de un campo magnético a modo de “empuje” inicial, los iones comienzan a rotar. Al retirar el campo, los iones rotarán sin intervención externa, ya que actúan como superconductores a esa temperatura.

Antes de que alguien grite “¡Movimiento perpetuo!”, lo cierto es que no, no se trata de movimiento perpetuo. No se puede obtener energía del cristal, ni generar trabajo. ¿Dónde entra la computación en todo esto? Si se utilizan diferentes tipos de iones y diferentes estados de rotación, el resto sería asociar unos y ceros a cada uno de esos estados. Claro que, esto presenta otros interrogantes. Al fin y al cabo, el cristal ejecutaría el mismo proceso una y otra vez, sin posibilidad de alterarlo, ya que cualquier intervención, por más mínima que sea, requeriría energía. También está el detalle de que los mismos iones que forman al cristal de tiempo deberían decaer de alguna forma. Pero lo mejor será detenerse ahí. No sabemos si los protones decaen, y no sabemos si la muerte de calor realmente sucederá, pero con el avance suficiente en trampas de iones, tal vez el cristal de tiempo sea una realidad.