Teoretici se domnívají, že pokud existují krystaly v trojrozměrném prostoru, pak stejné krystaly mohou existovat v čase.
Symetrie je jedním ze základních pojmů v moderní fyzice. Jde to daleko za hranice běžné prostorové symetrie a jednoduše to spočívá v zachování činnosti určitých vlastností systému při určitých transformacích.
Například bez ohledu na to, jak je systém v prostoru orientován, zákon zachování hybnosti pro něj nadále funguje - takto se projevuje symetrie prostoru. Podobně se při transformaci (vysílání) času pro systém projevuje zákon zachování energie. Obecně platí, že v souladu s Noetherovou větou odpovídá každému typu symetrie určitý zákon zachování. Lze jej formulovat a naopak symetricky: zákony zachování jsou důsledkem základní symetrie.
Je však známo několik případů a že vesmír nevykazuje symetrii, což, jak se zdá, vyplývá z některých fyzikálních zákonů a principů. Tento jev je znám jako spontánní narušení symetrie: asymetrické konečné stavy se objevují v systému popsaném symetrickými zákony a splňujícími symetrické počáteční podmínky.
Nejvýraznějším příkladem symetrie jsou známé krystaly s jejich vysoce uspořádaným uspořádáním částic. Kromě toho lze proces krystalizace samotného roztoku nazvat velmi nápadným příkladem spontánního porušení symetrie. V roztoku jsou částice uspořádány chaoticky a celý systém je na minimální energetické úrovni. Interakce mezi částicemi jsou symetrické vzhledem k rotacím a nůžkám. Poté, co kapalina vykrystalizovala, však nastává stav, kdy jsou obě tyto symetrie přerušeny: interakce mezi částicemi v krystalu není symetrická.
Krystaly a jejich prostorová symetrie jsou dobře studovány - ale teprve nedávno pracující v USA vědci Al Shapere a laureát Nobelovy ceny Frank Wilczek přemýšleli nad tím, zda je tvorba takových periodicky uspořádaných struktur možná ne ve vesmíru, ale v čase, ve strukturách, při formování kterého dochází ke stejnému spontánnímu porušení symetrie. Vědci přišli na tuto otázku kladně - a není vůbec překvapující, že tyto struktury nazývali „časové krystaly“.
Pomocí složitých matematických výpočtů autoři ukázali možnost existence systému na minimální energetické úrovni, který by v důsledku formování určitých periodických struktur ne v prostoru, ale v čase, dospěl k asymetrickému konečnému stavu - samotnému „krystalu času“. Na úrovni blíže k nám se to může projevit ve formě periodických změn určitých termodynamických vlastností systému.