Các nhà vật lý tại Đại học Kỹ thuật Darmstadt đã phát hiện ra một điều thách thức sự hiểu biết của chúng ta về quá trình lão hóa trong vật liệu.
Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã đo thành công chiếc đồng hồ nội tại, cái mà họ gọi là "thời gian vật liệu", trong thủy tinh. Theo lý thuyết, chiếc đồng hồ này sẽ chạy ở một tốc độ độc lập với thời gian thông thường của chúng ta.
Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Till Bohmer và Giáo sư Thomas Blochowicz từ Viện Vật lý Vật chất Ngưng tụ thuộc Khoa Vật lý của Đại học Darmstadt, đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí Nature Physics.
Công trình của họ tiết lộ rằng với một số điều kiện nhất định, các chuyển động phân tử trong thủy tinh và nhựa có thể đảo ngược thời gian. Điều này thách thức nhận thức phổ biến của chúng ta về dòng chảy một chiều của thời gian.
Thông thường, chúng ta chứng kiến thời gian trôi một chiều thông qua các sự kiện như một chiếc cốc vỡ không thể tự lành lại. Tuy nhiên, các nhà vật lý Darmstadt đã quan sát thấy rằng ở cấp độ phân tử, sự nhảy múa hỗn loạn của các hạt trong các vật liệu không trật tự như thủy tinh và nhựa có thể đảo ngược về mặt lý thuyết.
Hiện tượng này được ghi lại bằng máy quay video siêu nhạy có thể chụp được dao động nhỏ của các phân tử. Bằng cách hướng tia laser vào một mẫu thủy tinh, ánh sáng tán xạ đã tạo ra một mô hình các đốm sáng và tối. Thông qua phân tích thống kê, các nhà nghiên cứu có thể tính toán các dao động theo thời gian và xác định tốc độ chạy của đồng hồ bên trong vật liệu.
Những dao động nhỏ này được chứng minh là có thể đảo ngược thời gian khi xem xét về thời gian vật liệu. Điều này có nghĩa là nếu đồng hồ nội tại chạy ngược lại, chuyển động của các phân tử sẽ trông không có gì thay đổi, giống như xem video được phát ngược của một con lắc lý tưởng.
Tuy nhiên, Bohmer nhấn mạnh rằng điều này không có nghĩa là chúng ta có thể đảo ngược sự lão hóa của vật liệu. Thay vào đó, nó xác nhận tính hợp lệ của khái niệm thời gian vật liệu.
Các nhà nghiên cứu tin rằng phát hiện này có thể áp dụng cho một loạt các vật liệu không có trật tự khác, ngoài thủy tinh và nhựa.
Mặc dù bước đột phá này cung cấp những hiểu biết mới về quá trình lão hóa của vật liệu, nhưng nó cũng mở ra rất nhiều câu hỏi cho nghiên cứu trong tương lai. Mức độ mà khả năng đảo ngược thời gian quan sát được liên quan đến khả năng đảo ngược của các định luật vật lý cơ bản, hoặc cách đồng hồ nội tại thay đổi trên các vật liệu khác nhau, vẫn cần được khám phá.
Dù sao, cộng đồng khoa học vẫn háo hức chờ đợi các kết quả tiếp theo của nhóm Darmstadt mà có thể định hình lại sự hiểu biết của chúng ta về khoa học vật liệu và cấu trúc của thời gian.
Tại sao thời gian chỉ trôi theo 1 chiều?Đây là một câu hỏi hóc búa đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học và triết gia trong nhiều thế kỷ. Cho đến nay, khoa học vẫn chưa có câu trả lời xác đáng cho câu hỏi này. Tuy nhiên, các nghiên cứu và lý thuyết đã nêu ở trên cung cấp cho chúng ta nhiều góc nhìn thú vị về bản chất của thời gian.Dưới đây là một số lý thuyết để giải thích vì sao thời gian chỉ trôi theo 1 chiều:
Entropy được xem là nguyên nhân chính khiến thời gian chỉ trôi theo một chiều. Theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, entropy (mức độ hỗn loạn) của một hệ thống luôn tăng theo thời gian. Điều này có nghĩa là các hệ thống có xu hướng chuyển từ trạng thái trật tự sang trạng thái hỗn loạn. Ví dụ: Một ly nước nóng sẽ nguội dần theo thời gian, và một quả trứng khi được đập vỡ sẽ không thể tự nhiên trở lại nguyên trạng.
Một số nhà khoa học cho rằng cấu tạo của vũ trụ có thể ảnh hưởng đến hướng chảy của thời gian. Ví dụ, vũ trụ của chúng ta có thể được tạo ra với một "mũi tên thời gian" hướng từ quá khứ đến tương lai.Tuy nhiên, đây vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu đang được phát triển và chưa có kết luận chính xác.
Một số triết gia cho rằng ý thức con người đóng vai trò trong việc nhận thức thời gian. Chúng ta có thể nhớ quá khứ và mong chờ tương lai, điều này tạo ra cảm giác thời gian đang trôi đi. Tuy nhiên, ý thức con người chỉ là một phần nhỏ trong vũ trụ, và nó không thể giải thích hoàn toàn lý do tại sao thời gian chỉ trôi theo một chiều. |
Tổng hợp
