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Ciencia

Un cristal que levita, oscila solo y rompe la acción-reacción. Este experimento visible pone en duda cómo entendemos una de las leyes de Newton

Un equipo en Nueva York ha creado el primer cristal de tiempo visible a simple vista utilizando ondas sonoras. Las partículas levitan y se organizan en un sistema donde la acción y reacción dejan de ser simétricas, algo que desafía uno de los principios más básicos de la física clásica.
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La tercera ley de Newton es una de esas ideas que parecen inquebrantables. Acción y reacción, iguales y opuestas. Funciona en cohetes, en choques, en casi cualquier cosa que podamos imaginar. Por eso resulta tan desconcertante ver un sistema donde esa regla simplemente no se cumple. Y lo más extraño no es que ocurra en el mundo cuántico, sino que puede observarse directamente, sin microscopios.

Un cristal de tiempo que ya no está escondido en lo microscópico

El experimento, publicado en Physical Review Letters y desarrollado en la Universidad de Nueva York por el equipo de David Grier, marca un punto de inflexión: por primera vez, un cristal de tiempo puede observarse a simple vista.

Estos cristales son un estado de la materia en el que las partículas repiten un patrón en el tiempo, oscilando de forma rítmica sin necesidad de un impulso constante. Hasta ahora, ese comportamiento solo se había detectado en sistemas microscópicos. Aquí no. El dispositivo mide unos 30 centímetros y contiene cuentas de poliestireno flotando en el aire, suspendidas por un campo acústico. No hay contacto físico. Solo sonido.

El truco está en el sonido (y en lo que hace entre las partículas)

Las ondas sonoras crean un campo estacionario que actúa como un “colchón invisible”. Mantiene las partículas levitando mientras, al mismo tiempo, se convierte en el medio a través del cual interactúan. Y ahí aparece lo inesperado.

Las partículas no se comportan como objetos clásicos. No intercambian fuerzas de forma equilibrada. En cambio, la interacción depende de cuánto sonido dispersa cada una. Las más grandes dominan. Las pequeñas responden. La simetría desaparece.

Cuando la acción y reacción dejan de ser iguales

Un cristal que levita, oscila solo y rompe la acción-reacción. Este experimento visible pone en duda cómo entendemos una de las leyes de Newton
© ChatGPT / Gizmodo.

La tercera ley de Newton establece algo aparentemente incuestionable: si A ejerce una fuerza sobre B, B ejerce una fuerza igual y opuesta sobre A. Pero en este sistema, eso no ocurre. Las partículas grandes influyen más en las pequeñas que al revés. No hay equilibrio. No hay espejo perfecto entre acción y reacción.

Este fenómeno se conoce como no reciprocidad. Y no es que Newton esté “equivocado”. Es que su ley no contempla sistemas donde las interacciones están mediadas por un entorno que puede redistribuir energía de forma desigual. En este caso, ese entorno es el sonido.

Una analogía sencilla para entender lo que está pasando

Las investigadoras lo explican con una imagen bastante clara: dos ferris de distinto tamaño generando olas. El más grande desplaza más agua. Afecta más al pequeño. Pero el pequeño apenas altera al grande. Con el sonido ocurre lo mismo.

Las partículas grandes dispersan más ondas acústicas, generan mayor influencia y reciben menos respuesta. Esa asimetría es suficiente para romper la reciprocidad clásica. Y cuando eso sucede, aparece algo aún más extraño: el sistema empieza a oscilar por sí solo.

Un laboratorio visible para entender sistemas complejos

Más allá del efecto visual (que ya es impresionante), este sistema abre una puerta interesante. Permite estudiar interacciones no recíprocas en un entorno controlado y visible. Algo especialmente útil en campos donde este tipo de dinámicas es clave. Por ejemplo, los ritmos biológicos.

Los ciclos circadianos o los procesos metabólicos dependen de redes donde las interacciones no son simétricas. Algunas partes del sistema influyen más que otras, generando comportamientos complejos. Hasta ahora, estudiar eso directamente era difícil. Este cristal ofrece una especie de maqueta física.

No rompe la física. Pero sí la forma en que la entendemos

El experimento no invalida la tercera ley de Newton. Pero sí deja claro algo importante: hay sistemas donde esa ley no se aplica de la forma intuitiva que solemos imaginar. Especialmente cuando el “medio” deja de ser pasivo.

Aquí, el sonido no solo transmite la interacción. La modifica. Y en ese pequeño matiz, aparece algo que parecía reservado a la teoría o a lo microscópico: un sistema que se organiza, se mueve y oscila por sí solo, sin necesidad de equilibrio. Visible. Tangible. Y bastante desconcertante.

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