La transición al vidrio – Wikipedia que se observa experimentalmente es un efecto dinámico, sin equilibrio. Si tiene un líquido complicado, entonces es fácil enfriarlo a una velocidad lo suficientemente alta como para que no sea capaz de nuclear una pieza estable de cristal que pueda crecer macroscópicamente. Esto sucede porque la cinética se ralentiza naturalmente a medida que baja la temperatura. Esa parte no es muy misteriosa.
Por ejemplo, supongamos que tenemos algo de polímero fundido. Se compone de un montón de moléculas de cadena larga de diferentes longitudes. Realmente no existe una forma natural para que estos polímeros formen un cristal. Cuando enfriamos este polímero derretido, su densidad aumenta y las cadenas encuentran cada vez más difícil deslizarse unas sobre otras. Cuando la temperatura baja lo suficiente, el tiempo de relajación se prolonga lo suficiente como para que ya no tengamos suficiente paciencia para esperar tanto.
Una manera elegante de decir lo mismo es decir que la viscosidad está divergiendo a medida que bajamos la temperatura. La transición vítrea generalmente se define por una convención que ocurre cuando la viscosidad alcanza un cierto valor. Sin embargo, el sistema experimental ha salido del equilibrio termodinámico incluso antes de que se haya alcanzado la transición vítrea. Debido a eso, la viscosidad será algo diferente dependiendo de exactamente qué procedimiento se use para medirla, por ejemplo , qué velocidad de enfriamiento se usa. Por lo tanto, el valor exacto de la temperatura de transición vítrea, medido por un experimento como este, es algo arbitrario.
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La gente ha estado discutiendo durante mucho tiempo sobre si podría haber algún fenómeno de equilibrio que subyazca a la transición vítrea. Esta idea a menudo se conoce como ruptura de la ergodicidad . La idea es que, si pensamos en un espacio de fase clásico, podría haber un umbral de percolación: Wikipedia en el espacio de fase, en función de la energía o la temperatura. Estos conceptos conducen a algunas matemáticas muy complicadas. Ahí es donde entra la parte difícil.
