Neumoljivi marš vremena možda nikoga ne čeka, ali novi eksperiment istraživača sa Tehničkog univerziteta u Darmštatu u Nemačkoj i Univerziteta Roskilde u Danskoj pokazuje kako bi se u nekim materijalima moglo povremeno mešati.
Istraga o načinu na koji su supstance poput staklenog doba otkrila je prve fizičke dokaze da je mera vremena zasnovana na materijalu reverzibilna.
U većini slučajeva, zakoni fizike malo brinu o vremenskoj streli. Okrenite jednačinu koja opisuje kretanje objekta i lako možete izračunati gde je počelo. Takve zakone opisujemo kao vremensko reverzibilne.
Dok mnogi pojedinačni zakoni s vremena na vreme udaraju po nosu, sudbinu našeg univerzuma u celini diktira neizbežni haos. U jednom pravcu, sveže položena jaja. U drugom, omleti. Nikakvim kalkulacijama nećete ponovo dobiti lepo, okruglo jaje.
Naučno rečeno, mogli bismo reći da je vreme karakteristika drugog zakona termodinamike – tendencija da izolovani sistemi budu neuređeniji nego što su bili u prošlosti na načine koji se ne mogu lako premotati.
Teško je reći šta odlučuje da li je materijalni sistem vremenski reverzibilan ili vođen entropijom. Lako možemo zamisliti rđanje starog automobila, trošenje statue ili stalno propadanje broda koji se nalazi na plaži, ali materijali poput stakla mogu se polako menjati na načine koji nemaju nikakve veze sa spoljnim korozivnim silama.
Sastoje se od mešavine čestica nalik tečnosti, nekristalne supstance koje uključuju različite polimere i amorfne čvrste materije poput stakla opuštaju se u teoretski stabilno stanje prema sopstvenom entropijskom satu. Zamislite to kao neku vrstu posebne teorije relativnosti zasnovane ne na gravitaciji ili ubrzanju, već na postojanoj rekonfiguraciji različitih molekula koji termodinamički dolaze na svoje mesto.
Ovu meru starenja fizičari opisuju kao materijalno vreme. Iako koncept postoji od ranih 1970-ih, njegova interpretacija u onome što je poznato kao formalizam alata–Naraianasvami nikada nije eksperimentalno merena.
Postoji dobar razlog za ovo. Staklo polako stari na načine koji se ne mogu uhvatiti jednostavnim posmatranjem.
„Bio je to ogroman eksperimentalni izazov“, kaže glavni autor Til Bemer, fizičar kondenzovane materije sa Tehničkog univerziteta u Darmštatu.
Tim je pametno koristio veoma osetljivu video kameru za snimanje raspršene laserske svetlosti, koja je, nakon što je udarila u uzorak stakla, formirala obrasce interferencije koji bi se statistički mogli protumačiti kao fluktuacije koje su prenosile osećaj materijalnog vremena unutar tri različite supstance koje formiraju staklo.
Umesto da budu zaključani na putu ka ravnoteži, pronašli su dokaze da je vreme reverzibilno na molekularnom nivou, varirajući kako su čestice gurale i povlačile jedna drugu u nove aranžmane. Premotajte ceo proces unazad, postaje nemoguće reći da li se film pušta unapred ili unazad.
„Međutim, to ne znači da se starenje materijala može preokrenuti“, kaže Bemer.
Kao celina, sistem je predodređen da se smesti u stanje koje je određeno entropijom.
Ipak, mali zamahi molekularnih klatna ne doprinose ovom procesu, kucajući napred-nazad, naizgled bez razmišljanja o plimi vremena koje ih okružuje.
