Az elméleti szakemberek úgy vélik, hogy ha a kristályok háromdimenziós térben léteznek, akkor ugyanazok a kristályok idővel is létezhetnek.
A szimmetria a modern fizika egyik alapfogalma. Messze túlmutat a szokásos térszimmetrián, és egyszerűen fogalmazva a rendszer bizonyos tulajdonságainak hatásának megőrzésében áll bizonyos átalakulások alatt.
Például bármennyire is orientálódik a rendszer a térben, a lendület megőrzésének törvénye továbbra is működik érte - így nyilvánul meg a tér szimmetriája. Hasonló módon, amikor átalakítják (sugározzák) az időt a rendszer számára, az energia megmaradásának törvénye nyilvánul meg. Általában Noether tételével összhangban egy bizonyos természetvédelmi törvény megfelel a szimmetria minden típusának. Megfogalmazható és fordítva, szimmetrikusan: a természetvédelmi törvények az alapvető szimmetria következményei.
Számos eset azonban ismert, és hogy az Univerzum nem mutat szimmetriát, ami - úgy tűnik - néhány fizikai törvényből és elvből következik. Ez a jelenség spontán szimmetriatörésként ismert: aszimmetrikus végállapotok jelennek meg a szimmetrikus törvények által leírt és a szimmetrikus kezdeti feltételeket kielégítő rendszerben.
A szimmetria legszembetűnőbb példája az ismert kristályok, amelyek részecskéinek rendezett elrendezése. Sőt, maga az oldat kristályosodási folyamata a spontán szimmetria megtörésének nagyon markáns példájának nevezhető. Az oldatban a részecskék kaotikusan vannak elrendezve, és az egész rendszer minimális energiaszinttel rendelkezik. A részecskék közötti kölcsönhatások szimmetrikusak a forgások és a nyírások tekintetében. A folyadék kristályosodása után azonban megjelenik egy olyan állapot, amelyben mindkét szimmetria megszakad: a kristályban lévő részecskék közötti kölcsönhatás nem szimmetrikus.
A kristályokat és térbeli szimmetriájukat jól tanulmányozzák - de az Egyesült Államokban csak nemrégiben dolgoztak Al Shapere és a Nobel-díjas Frank Wilczek kutatók azon töprengtek, hogy lehetséges-e ilyen periodikus rendezett struktúrák kialakítása nem az űrben, hanem az időben, a struktúrákban, amelynek kialakulása során ugyanaz a spontán szimmetriatörés következik be. A tudósok pozitív választ kaptak erre a kérdésre - és egyáltalán nem meglepő, hogy az ilyen struktúrákat "időkristályoknak" nevezték.
Bonyolult matematikai számítások segítségével a szerzők megmutatták egy minimális energiaszintű rendszer létezésének lehetőségét, amely bizonyos periodikus struktúrák kialakulása miatt nem a térben, hanem az időben aszimmetrikus végállapotba kerül - éppen az "idő kristályának". A hozzánk közelebb eső szinten ez a rendszer bizonyos termodinamikai tulajdonságainak periodikus változásai formájában nyilvánulhat meg.