物理學家在玻璃中發(fā)現(xiàn)時間可逆的證據(jù)
時間不可阻擋的行進可能不等人,但德國達姆施塔特工業(yè)大學和丹麥羅斯基勒大學的研究人員進行的一項新實驗表明,在某些材料中,它可能偶爾會洗牌。
對玻璃年齡等物質方式的調查發(fā)現(xiàn)了基于材料的時間測量是可逆的第一個物理證據(jù)。
在大多數(shù)情況下,物理定律并不關心時間的箭頭。翻轉一個描述物體運動的方程式,你可以很容易地計算出它從哪里開始。我們將這些定律描述為時間可逆.
雖然許多單獨的法則對時間嗤之以鼻,但我們整個宇宙的命運是由不可避免的混沌拉力決定的。在一個方向上,新鮮產下的雞蛋。另一個是煎蛋卷。再多的計算也不能讓你再次得到一個漂亮的圓蛋。
用科學術語來說,我們可以說時間是第二定律的一個特征熱力學– 孤立的系統(tǒng)比過去更加無序,無法輕易倒帶。
是什么決定了一個物質系統(tǒng)是時間可逆的還是由熵驅動的,很難說。我們可以很容易地想象一輛舊車的生銹、雕像的風化或擱淺的船的穩(wěn)定腐爛,但像玻璃這樣的材料可以慢慢改變的方式與外部腐蝕力無關。
由液體狀的顆粒組成,包括各種聚合物和玻璃等無定形固體的非結晶物質根據(jù)其自身的熵驅動時鐘弛豫到理論上穩(wěn)定的狀態(tài)??梢园阉胂蟪梢环N狹義相對論,它不是基于引力或加速度,而是基于各種分子在熱力學上落到位的穩(wěn)定重構。
物理學家將這種衰老的度量描述為物質時間。雖然這個概念一直存在自 1970 年代初以來,它在所謂的工具-納拉亞納斯瓦米形式主義中的解釋從未被實驗過測量。
這是有充分理由的。玻璃的老化速度很慢,僅僅通過仔細觀察是無法捕捉到的。
“這是一個巨大的實驗挑戰(zhàn),”說主要作者Till B?hmer,達姆施塔特工業(yè)大學的凝聚態(tài)物理學家。
該團隊巧妙地利用高靈敏度的攝像機來記錄散射的激光,這些激光在撞擊玻璃樣品時形成干涉圖案,這些圖案可以在統(tǒng)計學上解釋為在三種不同的玻璃形成物質中傳達物質時間感的波動。
他們沒有被鎖定在通往平衡的道路上,而是發(fā)現(xiàn)了時間在分子水平上是可逆的證據(jù),隨著粒子相互推拉進入新的排列而變化。倒帶整個過程,無法分辨電影是向前播放還是向后播放。
“然而,這并不意味著材料的老化是可以逆轉的,”說伯默。
作為一個整體,系統(tǒng)注定要進入由熵決定的狀態(tài)。
然而,分子鐘擺的微小擺動并沒有促進這一過程,它們來回滴答作響,似乎沒有想到周圍的時間潮汐。
這項研究發(fā)表在自然物理學.
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