Descubren que el tiempo es reversible en algunos materiales

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Un equipo de físicos ha identificado un fenómeno sorprendente en cuanto al envejecimiento a lo largo del tiempo.

El tiempo parece fluir en una dirección para nosotros. Nunca vemos algo que se haya caído y roto volver a montarse solo en el suelo.

Ahora, un nuevo experimento realizado por investigadores de la Universidad Técnica de Darmstadt en Alemania y la Universidad de Roskilde en Dinamarca muestra que el paso del tiempo no es del todo inexorable, al menos en algunos materiales.

Se sabe desde hace mucho tiempo que los materiales sufren cambios con el tiempo, pero este hallazgo ha dejado atónita a la comunidad científica.

Poder mostrar que el tiempo es reversible en algunos materiales tiene el potencial de revolucionar varias industrias y abrir nuevas vías para avances tecnológicos.

Consideramos que el tiempo es irreversible debido a la segunda ley de la termodinámica que dice que el desorden en un sistema siempre va a aumentar (de ahí que no pudieran recomponerse solas las piezas de un objeto roto tras caerse al suelo).

Y esta misma ley de la naturaleza se aplica al envejecimiento de los materiales.

Sin embargo, este equipo de físicos ha descubierto que no es así: que el movimiento de las moléculas de vidrio o plástico se puede invertir en el tiempo si se mira desde una determinada perspectiva.

Y es que, en su mayor parte, a las leyes de la física les importa poco la flecha del tiempo.

El vidrio y el plástico, compuestos de intrincadas redes moleculares, experimentan un movimiento molecular continuo que influye en su proceso de envejecimiento.

El proceso conocido como “envejecimiento físico” se refiere a los cambios en la estructura molecular a medida que un material envejece.

Los materiales no cristalinos, como el vidrio, experimentan este proceso a medida que su “estado vítreo” se relaja lentamente hacia un equilibrio estable.

Este fenómeno de envejecimiento, tradicionalmente considerado irreversible, está ahora bajo escrutinio por parte de físicos de la Universidad Técnica de Darmstadt, dirigidos por el profesor Till Böhmer del Instituto de Física de la Materia Condensada de la Universidad Técnica de Darmstadt.

Sus hallazgos demuestran la reversibilidad del movimiento molecular en el vidrio y el plástico cuando se observa a través de la lente del tiempo material.

Utilizando cámaras de video de última generación, los investigadores capturaron sutiles movimientos moleculares dentro de los materiales.

Al analizar los patrones de luz dispersa, identificaron la velocidad a la que funcionaba el reloj interno del material.

Y aquí vino la sorpresa: los científicos descubrieron la inesperada reversibilidad del movimiento molecular, una revelación fundamental que desafía la sabiduría convencional.

En lugar de estar atrapados en un camino hacia el equilibrio, encontraron evidencia de que el tiempo es reversible a nivel molecular, variando a medida que las partículas se empujan y atraen entre sí para formar nuevas disposiciones.

Si se rebobinaba todo el proceso, era imposible discernir si la película se estaba reproduciendo hacia adelante o hacia atrás.

“Sin embargo, esto no significa que se pueda revertir el envejecimiento de los materiales“, afirma Böhmer.

Más bien, el resultado muestra que el concepto de tiempo material es una buena manera de captar la parte irreversible del envejecimiento del material.

Su tictac representa el paso del tiempo para el propio material.

Los investigadores de Darmstadt creen que este hallazgo se aplica a todos los materiales desordenados, no sólo al vidrio o al plástico.

El descubrimiento del envejecimiento de los materiales tiene importantes implicaciones en varios campos.

Por ejemplo, en la industria manufacturera, comprender cómo envejecen los materiales puede conducir al desarrollo de productos más duraderos, ya que los ingenieros pueden crear estructuras que resistan mejor la prueba del tiempo.

De la misma forma, al monitorear el proceso de envejecimiento de los materiales, las empresas podrían abordar de manera proactiva problemas potenciales y prevenir fallos que habitualmente son muy costosos.

“Esto nos deja con una montaña de preguntas sin respuesta“, concluyen los investigadores.

Como ocurre con la mayoría de los avances, encontrar finalmente evidencia física de la reversibilidad del tiempo solo plantea más preguntas.

Queda por averiguar si la reversibilidad observada en términos de tiempo material se debe a la reversibilidad de las leyes físicas de la naturaleza, o en qué medida el reloj interno difiere en diferentes materiales.

Fuente: Nature Physics