Tempo é reversível em "relógio interno" de vidros e plásticos
Por Daniele Cavalcante • Editado por Luciana Zaramela |
Pela primeira vez, físicos conseguiram medir o tempo material em amostras de um objeto. O estudo publicado na Nature Physics mostrou o tique-taque do “relógio interno” do vidro e plástico à medida que suas moléculas se movem de modo reversível.
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O que é tempo material?
Vidros e plásticos são compostos por moléculas em constante movimento, organizando-se em busca de um estado energético mais estável. Esse processo resulta no envelhecimento do objeto, por isso é conhecido como tempo material.
Esse conceito de tempo não é o mesmo que rege nossos relógios e impõe horários às atividades do nosso cotidiano. Trata-se, na verdade, do período em que um determinado material muda de um estado para outro.
Para compreender, podemos pensar no envelhecimento do corpo humano: não precisamos medir quantos anos se passaram entre a juventude e a velhice de um indivíduo, basta observar os dois estados para saber que o tempo deixou suas marcas naquele corpo.
Isso ocorre o tempo todo em cada canto do universo, já que nada é estático. É como se cada material tivesse um relógio interno, com um tique-taque no seu próprio ritmo. O tempo de cada tipo de material passa a uma velocidade diferente, que depende da rapidez com que suas moléculas se reorganizam.
A segunda lei da termodinâmica diz que a desordem em um sistema cresce constantemente, ou seja, não pode retornar ao estado original. O corpo de uma pessoa idosa não pode rejuvenescer, assim como uma xícara quebrada não pode se recompor, ou um omelete não pode voltar a ser um ovo.
Por outro lado, dependendo de como os movimentos de um sistema são analisados, o relógio interno de um material pode retroceder. Claro, não estamos falando de voltar ao passado, mas da possibilidade de descrever um processo molecular ou atômico de trás para frente e obter o mesmo resultado.
Voltando ao exemplo de uma xícara quebrada, o processo não será o mesmo se invertermos a passagem de tempo — saberemos quais são os estados original e final, independente da direção em que apontamos a seta do tempo.
O mesmo não ocorre com o balançar do pêndulo de um relógio, que sempre será o mesmo tanto em direção ao futuro quanto ao passado, de modo que é impossível distinguir os estados original e final. O mesmo ocorre com o processo de envelhecimento de materiais como vidro.
Retrocedendo o relógio do vidro
O conceito do tempo material foi descoberto há 50 anos, e desde então, ninguém havia conseguido medi-lo. A história mudou com o novo estudo liderado pelo Prof. Thomas Blochowicz da Universidade de Darmstadt, Alemanha: a equipe conseguiu realizar essa medição pela primeira vez apesar dos desafios experimentais.
Para isso, eles usaram uma câmera de vídeo ultrassensível e registraram minúsculas flutuações moleculares nos materiais. As moléculas dispersaram a luz de um laser formando um padrão caótico, que foi analisado pelos cientistas. Os resultados mostraram que o processo é reversível no tempo material.
A descoberta não implica que o envelhecimento do vidro ou plástico pode ser revertido, pois é o processo que possui movimentos indistinguíveis caso o tempo fosse invertido. Os autores da pesquisa acreditam que isto se aplica principalmente a materiais desordenados e planejam novos estudos com outros materiais.