Bombazo sin precedentes en la física: científicos de Nueva York rompen la 3ª Ley de Movimiento de Newton

Los científicos de Estados Unidos nos tienen acostumbrados a realizar grandes descubrimientos, pero un equipo de investigación de la Universidad de Nueva York ha realizado un experimento que podría cambiar lo que sabemos de la física moderna.

Por increíble que suene, han conseguido observar un fenómeno experimental que desafía la Tercera Ley del Movimiento de Newton, el principio de acción y reacción que ha sustentado la mecánica durante más de tres siglos. El trabajo se ha publicado en la revista Physical Review Letters bajo el título Nonreciprocal Wave-Mediated Interactions Power a Classical Time Crystal.

Concretamente, describe la creación de cristales de tiempo visibles al ojo humano que presentan interacciones no recíprocas. Y no se limita al ámbito teórico, sino que se trata de un sistema físico tangible.

Científicos observan un cristal que rompe con una de las leyes de la física más famosas

La Tercera Ley de Newton establece que si un objeto ejerce una fuerza sobre otro, este responde con una fuerza idéntica en magnitud y opuesta en dirección. Este principio ha sido incuestionable desde el siglo XVII y constituye una base esencial de la mecánica clásica.

Sin embargo, los científicos neoyorquinos han desarrollado un sistema en el que esa reciprocidad no se cumple. El experimento utiliza pequeñas partículas de espuma de poliestireno, similares al material de embalaje cotidiano.

Lo que las convierte en tan especiales es que levitan gracias a un campo de ondas sonoras generado dentro de una cámara acústica compacta de unos 30 centímetros de altura.

Al quedar suspendidas en el aire, las partículas interactúan entre sí mediante la dispersión de la energía acústica. Cuando dos partículas de distinto tamaño se encuentran en ese campo sonoro estable, la más grande dispersa más energía que la pequeña.

Como consecuencia, la fuerza que una ejerce sobre la otra no es compensada por una reacción equivalente. El resultado es un desequilibrio dinámico que rompe el esquema clásico de acción y reacción.

Por qué los cristales de tiempo son tan importantes: cambian la física moderna

El comportamiento repetitivo y sostenido que emerge de estas interacciones no recíprocas es característico de los cristales de tiempo.

A diferencia de los cristales convencionales, cuya estructura se repite en el espacio, los cristales de tiempo presentan una repetición periódica en el tiempo.

Hasta ahora, este tipo de estructuras se había observado principalmente en sistemas cuánticos y bajo condiciones experimentales complejas. La novedad del trabajo desarrollado en Nueva York es que se trata de un cristal de tiempo clásico, macroscópico y visible sin necesidad de instrumentos avanzados.

El dispositivo experimental cabe literalmente en la palma de la mano, y en su interior, las partículas levitantes se organizan y se mueven en patrones regulares impulsados por las ondas sonoras.

Por qué este experimento científico puede cambiar lo que sabemos de física

Más allá del impacto conceptual, el sistema abre un campo de exploración completamente nuevo. Por ejemplo, la posibilidad de estudiar interacciones no recíprocas en un entorno controlado y accesible ofrece una herramienta inédita para analizar fenómenos dinámicos complejos.

El estudio está firmado por Mia C. Morrell, Leela Elliott y David G. Grier, y demuestra que las ondas pueden mediar fuerzas que no respetan la simetría clásica sin violar las leyes fundamentales de conservación.

Pero lo más importante es que amplía el conocimiento sobre fases exóticas de la materia y proporciona una plataforma experimental más sencilla para investigar comportamientos colectivos impulsados por intercambios de energía asimétricos.