具体的には、特別な周期的な刺激を与えなくても、「時間」と「空間」の両方に自発的に規則が生まれるような液晶の状態が実現できるかを探求しました。
もしこれが成功すれば、「時間結晶＝量子の世界だけ」というこれまでのイメージを覆し、人間が肉眼でも確認できるようなスケールで「真の時間結晶」が実現したことを、はじめて証明できることになります。
時間の秩序が目で見える目で見る「時間結晶」
では、今回の研究チームが実際に行った「目で見える時間結晶」を作り出す方法を、順を追ってわかりやすく見ていきましょう。
時間結晶を人間が直接見える大きさにするには、肉眼で見える規模の材料を使う必要があります。
そこでチームは、まず液晶を使った小さな実験用のセル（薄い箱のような容器）を作りました。
液晶はスマートフォンやテレビのディスプレイに使われる身近な材料で、細長い分子が一定方向に並ぶことで知られています。
このセルの上下にあるガラス板の内側には、光を当てると向きが変化する性質をもつ特殊な色素（染料）が薄く塗ってあります。
この液晶セルに、一定の強さをもつ青い光（光の波の向きをそろえた偏光）を当てると、不思議なことが起こります。
まず、この青い光を浴びたガラス板表面の染料分子が光に反応して向きを変え始めます。
その染料分子が向きを変えると、近くにある液晶分子も、その染料の新しい向きに合わせて動き出します。
このとき、液晶分子は一斉に同じ向きにそろうのではなく、染料の向きに引っ張られるように少しずつねじれたり、ゆがんだりしながら並んでいきます。
すると液晶の内部には、この「ねじれ」や「ゆがみ」が繰り返し起こることで、小さな縞（しま）模様のような構造が自然に生まれてきます。
この小さな縞模様は、液晶分子が作り出す「トポロジカル・ソリトン」と呼ばれる安定した粒（ドメイン）が規則的に並んだもので、安定性が高く簡単には壊れません。
