Teoretiker tror att om kristaller finns i ett tredimensionellt utrymme, kan samma kristaller existera med tiden.
Symmetri är ett av de grundläggande begreppen inom modern fysik. Det går långt över gränserna för vanlig rumslig symmetri och består i enkla termer i att bevara verkan av vissa egenskaper hos systemet under vissa transformationer.
Till exempel, oavsett hur systemet är orienterat i rymden, fortsätter lagen om bevarande av momentum att fungera för det - så här framträder symmetrin i rymden. På liknande sätt manifesterar sig lagen om energibesparing när man omvandlar (sänder) tid för systemet. I allmänhet, i enlighet med Noethers teorem, motsvarar en viss bevarande lag till varje typ av symmetri. Det kan formuleras, och vice versa, symmetriskt: bevarande lagar är en följd av grundläggande symmetri.
Ett antal fall är emellertid kända och att universum inte uppvisar symmetri, vilket, verkar det, följer av vissa fysiska lagar och principer. Detta fenomen är känt som spontan symmetribrytning: asymmetriska slutliga tillstånd visas i ett system som beskrivs av symmetriska lagar och som uppfyller symmetriska initialvillkor.
Det mest slående exemplet på symmetri är de välbekanta kristallerna med deras högt ordnade partiklar. Dessutom kan kristallisationsprocessen av en lösning i sig kallas ett mycket slående exempel på spontan symmetribrytning. I en lösning är partiklarna ordnade kaotiskt, och hela systemet har en lägsta energinivå. Interaktionerna mellan partiklar är symmetriska med avseende på rotationer och saxar. Efter att vätskan har kristalliserat uppstår dock ett tillstånd där båda dessa symmetrier bryts: interaktionen mellan partiklar i kristallen är inte symmetrisk.
Kristaller och deras rumsliga symmetri är väl studerade - men nyligen arbetade forskarna i USA forskarna Al Shapere och nobelpristagaren Frank Wilczek om bildandet av sådana periodiska ordnade strukturer inte i rymden utan i tiden strukturer, under bildandet av vilken samma spontana symmetribrytning inträffar. Forskare har kommit till ett positivt svar på denna fråga - och det är inte alls förvånande att de kallade sådana strukturer för "tidskristaller".
Med hjälp av komplexa matematiska beräkningar visade författarna möjligheten att det fanns ett system på en lägsta energinivå, som på grund av bildandet av vissa periodiska strukturer inte i rymden utan med tiden skulle komma till ett asymmetriskt slutligt tillstånd - själva "tidskristallen". På en nivå närmare oss kan detta manifestera sig i form av periodiska förändringar i vissa termodynamiska egenskaper hos systemet.