Временные кристаллы — экзотическая фаза материи, которая демонстрирует периодическое движение не в пространстве, а во времени, даже находясь в основном, невозбуждённом состоянии. Эту идею, напоминающую вечные часы, не требующие завода, впервые предложил Фрэнк Вильчек. В новом эксперименте физики объединили два типа таких кристаллов: дискретный временной кристалл, чей ритм жёстко задан внешним периодическим воздействием — как у метронома, отбивающего строгие доли, — и непрерывный временной кристалл, способный менять темп колебаний подобно волчку, который может ускоряться или замедляться. Получилась иерархическая структура, напоминающая матрёшку: непрерывный кристалл, взаимодействуя с дискретным, перенял его ритм, и в системе возник дополнительный временной слой — новый периодический узор, не предусмотренный исходными условиями. Обычно в изолированных системах беспорядок нарастает — это диктует второе начало термодинамики и рост энтропии, — а здесь самопроизвольно сложилась упорядоченная временная структура. Принцип спонтанного нарушения симметрии, лежащий в основе этого явления, знаком по Стандартной модели физики элементарных частиц и по стабильному «тиканью» пульсаров — вращающихся нейтронных звёзд, чьё излучение приходит строго периодически. Примечательно, что для наблюдения столь сложной динамики хватило всего пяти ионов иттербия, охлаждённых до сверхнизкой температуры. Подобные «матрёшечные» ритмы открывают перспективы для создания сверхточных часов и квантовой памяти на основе вечно колеблющихся атомов.