物理学家发现材料随时间老化的惊人现象

导读 达姆施塔特的物理学家正在研究材料的老化过程。他们首次测量了玻璃内部时钟的滴答声。在评估数据时,他们发现了一个令人惊讶的现象。我们体
2024-01-29 10:29:34

达姆施塔特的物理学家正在研究材料的老化过程。他们首次测量了玻璃内部时钟的滴答声。在评估数据时,他们发现了一个令人惊讶的现象。

我们体验到时间只有一个方向。谁见过杯子摔在地上,然后又自动重新组装起来?对于物理学家来说,这并不是立即显而易见的,因为描述运动的公式无论时间的方向如何都适用。

例如,一个钟摆不受阻碍地摆动的视频,如果它向后运行,看起来会是一样的。我们日常所经历的不可逆性只有通过另一个自然定律——热力学第二定律——才能发挥作用。这表明系统中的无序程度不断增长。然而,如果打碎的杯子能够自行重新组装,混乱就会减少。

您可能认为材料的老化就像玻璃的破碎一样不可逆转。然而,在研究玻璃或塑料中分子的运动时,达姆施塔特的物理学家现在发现,如果从某个角度来看,这些运动是时间可逆的。

达姆施塔特工业大学凝聚态物理研究所 Till Böhmer 领导的团队已在《自然物理学》上发表了其研究成果。

玻璃或塑料由一堆分子组成。粒子不断运动,导致它们一次又一次地滑入新的位置。他们一直在寻求更有利的能量状态,这种状态会随着时间的推移而改变材料的特性——玻璃老化。

然而,在窗玻璃等有用材料中,这可能需要数十亿年。老化过程可以用所谓的“物质时间”来描述。想象一下:该材料有一个内部时钟,其滴答声与实验室墙上的时钟不同。材料时间以不同的速度流逝,具体取决于材料内分子重组的速度。

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