Время не имеет направления: как стекло и пластик могут вернуться в прошлое

Физики из Дармштадта открыли, что в материалах, таких как стекло или пластик, движение молекул может быть обратимым во времени, если наблюдать их под особым углом. Данное открытие, опубликованное в журнале Nature Physics , ставит под сомнение традиционные представления о необратимости времени и расширяет понимание процесса старения материалов.

Согласно второму закону термодинамики, беспорядок в системе всегда возрастает, что делает время, казалось бы, необратимым. Однако исследователи из Технического университета Дармштадта под руководством Тилля Бёмера и профессора Томаса Блоховица обнаружили, что движение молекул в стекле и пластике может идти в обратном направлении.

Это открытие базируется на концепции "времени материала", предложенной около 50 лет назад. Суть этой идеи в том, что у каждого материала есть свой внутренний час, который идет иначе, чем обычные часы. Этот час отмечает, как быстро молекулы в материале меняют своё положение.

Эксперименты проводились с использованием чувствительных видеокамер для фиксации мельчайших движений молекул. Ученые использовали лазер для освещения образцов стекла, а затем анализировали рассеянный свет. Результаты показали, что некоторые движения молекул в материале обратимы во времени.

Важно отметить, что исследование не означает возможность обратить вспять старение материалов. Это скорее подтверждает, что концепция времени материала эффективно отражает необратимую часть процесса старения.

Исследователи также выяснили, что не все движения в материале способствуют его старению. Только те, что связаны с временем материала, имеют значение. Это сравнимо с детьми, играющими на заднем сиденье автомобиля, которые не влияют на его движение.

Ученые уверены, что их выводы применимы ко всем беспорядочным материалам, а не только к стеклу или пластику. Гипотеза была проверена на двух классах материалов и с помощью компьютерного моделирования, и во всех случаях результаты были одинаковыми.

Открытие открывает новые горизонты для дальнейших исследований. Как заявил профессор Блоховиц, теперь перед учеными стоит "гора неотвеченных вопросов", в том числе о связи обратимости времени материала с обратимостью физических законов природы и различиями внутренних часов разных материалов.