Физики обнаружили доказательства обратимости времени в стекле
Неумолимый марш времени, возможно, никого не ждет, но новый эксперимент, проведенный исследователями из Технического университета Дармштадта в Германии и Университета Роскилле в Дании, показывает, что в некоторых материалах время может время от времени перемещаться.
An Исследование того, как такие вещества, как эпоха стекла, открыли первые физические доказательства обратимости материальной меры времени.
По большей части законы физики мало заботятся о стреле времени. Переверните уравнение, описывающее движение объекта, и вы легко сможете вычислить, где оно началось. Мы описываем такие законы как обратимые во времени.
Хотя многие отдельные законы игнорируют время, судьба нашей Вселенной в целом диктуется неизбежным притяжением хаоса. В одну сторону свежеотложенные яйца. В другом омлеты. Никакие расчеты не дадут вам снова красивое круглое яйцо.
С научной точки зрения, мы могли бы сказать, что время — это особенность второго закона термодинамики: тенденция изолированных систем быть более неупорядоченными, чем они есть на самом деле. были в прошлом таким образом, что их нелегко перемотать назад.
Трудно сказать, является ли материальная система обратимой во времени или управляется энтропией. Мы легко можем представить себе ржавчину старой машины, выветривание статуи или постепенное разрушение выброшенного на берег корабля, однако такие материалы, как стекло, могут медленно меняться, не имея ничего общего с внешними коррозионными силами.
Состоящие из жидких скоплений частиц, некристаллические вещества, включающие различные полимеры и аморфные твердые тела, такие как стекло, релаксируют в теоретически стабильное состояние в соответствии с собственными энтропийными часами. Думайте об этом как о своего рода специальной теории относительности, основанной не на гравитации или ускорении, а на устойчивой реконфигурации различных молекул, термодинамически встающих на свои места.
Физики описывают эту меру старения как материальное время. Хотя эта концепция существует с начала 1970-х годов, ее интерпретация в так называемом формализме Тула-Нараянасвами никогда не подвергалась экспериментальным измерениям.
Для этого есть веская причина. Стекло стареет медленно, и это невозможно уловить, просто внимательно наблюдая за ним.
«Это была огромная экспериментальная задача», — говорит ведущий автор Тилль Бёмер, физик конденсированного состояния из Технического университета Дармштадта.
Команда умело использовала высокочувствительную видеокамеру для записи рассеянного лазерного света, который при попадании на образец стекла образовывал интерференционные картины, которые можно было статистически интерпретировать как колебания, передающие ощущение материального времени внутри. три разных стеклообразующих вещества.
Вместо того, чтобы идти по пути к равновесию, они обнаружили доказательства того, что время обратимо на молекулярном уровне, изменяясь по мере того, как частицы толкают и притягивают друг друга в новое расположение. Перемотав весь процесс назад, становится невозможно определить, воспроизводится ли фильм вперед или назад.
«Однако это не означает, что старение материалов можно повернуть вспять», — говорит Бёмер.
p>
В целом системе суждено прийти в состояние, определяемое энтропией.
Однако крошечные колебания молекулярных маятников не способствуют этому процессу, тикая назад. и вперед, по-видимому, не задумываясь об окружающих их течениях времени.
Это исследование было опубликовано в журнале Nature Physics.
