[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]玻璃這種看似平凡的材料,竟然暗藏著能讓時間倒流的秘密?
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]先別想著用玻璃製造時光機,一項研究顯示,在特定條件下,玻璃內部的分子運動可能顯示出時間可逆的特性。這個發現挑戰了我們對時間和物理定律的認知,讓我們對熱力學的基礎概念有了新的思考。
熱力學第二定律:時間的單行道[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]要了解玻璃內部的時間可逆性,我們首先需要認識熱力學第二定律和熵。熱力學第二定律指出,在一個孤立系統中,熵(混亂度)會隨著時間的推移而增加。這就是為什麼煮熟的蛋無法變回生雞蛋、咖啡裡的糖不會自己從水中分離出來。簡單來說,這條定律告訴我們:世界總是趨向於越來越混亂的狀態,時間只能向前走,而不能回頭。
玻璃分子運動偷偷搞逆向?[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]然而,最近發表於《自然物理學》(Nature Physics)的一項研究中,科學家們發現,玻璃內部分子的運動似乎是可逆的。如果我們將玻璃內部分子的運動過程倒放,仍然看不出與原來有什麼不同。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]研究人員使用動態光散射儀(Dynamic Light Scattering, DLS)。透過向玻璃材料發射雷射,當光穿過樣本時,分子的運動會改變散射光的強度。研究人員利用這些波動數據計算出「時間自相關函數」,進而確定材料內部分子的運動是否是時間可逆的。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]實驗結果顯示,當玻璃態材料在接近相變溫度時,內部的分子運動竟然是可逆的。這種時間可逆性在其他材料中也得到了驗證,比如合成膠體黏土(Laponite)和化學老化的環氧樹脂。這項發現挑戰了我們對時間流動和熵增加的傳統觀點。
「材料時間」:玻璃有條自己的時間軸[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]研究團隊提出了一個新概念來解釋這個現象——「材料時間」。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]「材料時間」指的是隨著玻璃內部分子的重新排列,材料內部的時間以不同的速度流逝。換句話說,雖然我們感覺不到,但玻璃內部的時間走得比我們想像的慢得多。這意味著,雖然玻璃在我們眼中老化得很慢,但它的內部卻在經歷著一場漫長的變化過程。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這並不表示我們能夠逆轉玻璃的老化過程。儘管分子運動是可逆的,玻璃仍會隨著時間慢慢變老。就像你心愛的手機螢幕,無論你怎麼小心,終究還是會有刮痕,會老化。
關於時間,多的是我們不知道的事[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這項研究顯示了玻璃內部的時間似乎可以「倒著走」,這讓科學界和我們所有人對熱力學第二定律有了新的思考。這項研究還處於起步階段,未來或許會帶來更多驚奇的發現,也可能讓我們更深入地了解這個看似熟悉但其實神秘的世界。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]當然,這一切還有待進一步的實驗來證實。或許有一天,我們能夠解開時間的真正面紗,甚至發現它竟然不是一條單行道,而是一個複雜的、多層次的系統。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]資料來源:
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