مسيرة الزمن غير المتناهية قد لا تنتظر أحدًا، ولكن تُظهر تجربة جديدة من الباحثين في الجامعة التقنية في دارمشتات في ألمانيا وجامعة روسكيلدا في الدنمارك عن كيف يمكن لبعض المواد أن تتحرك أحيانًا.
أظهرت الأبحاث في الطريقة التي تكبر بها المواد مثل الزجاج أول دليل فيزيائي على قابلية عكسيته في الزمن.
في معظم الأحيان، لا تهتم قوانين الفيزياء كثيرًا بالزمن.
بقلب معادلة تصف حركة جسم، يمكن بسهولة حساب مكانة بدايته. نحن نصف هذه القوانين بأنها قابلة للعكس بالزمن.
بينما تتحدى العديد من القوانين الفردية الزمن، يحكم مصير كوننا بأكمله بوجود الفوضى الحتمي.
على سبيل المثال: في اتجاه واحد، يظهر أمامك بيضة مسلوقة حديثا، في الاتجاه الآخر، أومليت. لا يمكن لأي حسابات أن تعيد البيضة كما كانت مرة أخرى.
من الناحية العلمية ، قد نقول إن الزمن هو سمة للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، وهو الاتجاه الذي تتجه نحوه الأنظمة المعزولة لتكون أكثر فوضوية مما كانت عليه في الماضي بطرق لا يمكن إعادتها بسهولة.
من الصعب القول ما إذا كان النظام المادي قابلًا للعكس زمنيًا أم تتحكم فيه الإنتروبيا أو الفوضى. يمكننا بسهولة تخيل تآكل سيارة قديمة بالصدأ، لكن يمكن للمواد مثل الزجاج أن تتغير ببطء بطرق ليس لها علاقة بالقوى التآكلية الخارجية.
تتكون المواد الصلبة الزجاجية غير البلورية التي تشمل مختلف البوليمرات من تجمعات سائلة من الجسيمات، وتصل لحالة مستقرة نظريًا وفقًا لساعتها الدافعة للإنتروبيا. كنوع من النظرية النسبية الخاصة الغير مستندة على الجاذبية أو التسارع، ولكن على إعادة تكوين مستمر للجزيئات المختلطة ثرموديناميكا والتي تترتب بشكل ثابت.
يصف الفيزيائيون هذا القياس لعملية الشيخوخة بأنه الزمن المادي. بينما كانت هذه الفكرة موجودة منذ أوائل السبعينيات، إلا أن تفسيرها في ما يعرف بالتشكيلية «تول-نارايانا سوامي» لم يُقس تجريبيًا أبدًا.
يوجد سبب وجيه لذلك. الزجاج يعمر ببطء بطرق لا يمكن التقاطها ببساطة بمراقبته من كثب.
يقول المؤلف الرئيسي تيل بومر فيزيائي المادة المكثفة من جامعة دارمشتات التقنية: «كانت تحديًا تجريبيًا ضخمًا».
باستخدام كاميرا فيديو حساسة، سجّل الفريق ضوء الليزر المبعثر، الذي عندما يصطدم بعينة زجاجية، يشكل أنماط تداخل يمكن تفسيرها إحصائيًا كتقلبات تنقل إحساسًا بالزمن المادي داخل ثلاثة مواد زجاجية مختلفة.
بدلًا من أن تكون مغلقة على مسار نحو التوازن، وجدوا دليلًا على قابلية عكسية الزمن على المستوى الجزيئي، حيث تتغير الجزيئات مع تدفقها وسحبها بعضها البعض إلى ترتيبات جديدة.
مع إعادة العملية بالكامل، يصبح من المستحيل معرفة ما إذا كان الفيلم يُعرض إلى الأمام أم إلى الوراء.
وفقًا لبوهمر: «لكن هذا لا يعني أن شيخوخة المواد يمكن عكسها».
من المقدر أن يستقر النظام في حالة محددة من قبل الإنتروبيا. ومع ذلك، لا تسهم الاهتزازات الجزيئية الصغيرة في هذه العملية، حيث تتذبذب ذهابًا وإيابًا، دون أن تبدو وكأنها في مد وجزر الزمن الذي يحيط بها.
نُشر هذا البحث في مجلة: Nature physics
اقرأ أيضًا:
باحث يعرض فكرة رياضية قد تسمح بالسفر عبر الزمان دون حدوث أي مفارقات
الترجمة: ياسمين سيد نبوي
تدقيق: علي بلوة
