¿La aplicación de un esfuerzo mecánico pequeño pero constante sobre un objeto durante miles de millones de años eventualmente causará que * cualquier * objeto aleatorio “falle” o se agriete?

Answer 1

Teóricamente sí, ya que no tenemos pruebas de que haya algún material que pueda resistir el estrés sin forzar durante miles de millones de años. La razón por la que no tenemos pruebas es que no hemos tenido ningún experimento durante miles de millones de años. Hemos tenido experimentos durante mucho tiempo sin fluencia medible (así se llama el fenómeno), con tensiones y temperaturas lo suficientemente bajas. Pero el hecho de que no podamos medirlo no significa que no exista.

Todas las formas de fluencia (dislocación, Nabarro-Herring, Coble) se basan en el mecanismo de difusión, que es un proceso estocástico. Dependiendo de su temperatura, los átomos de sólidos experimentan desplazamientos aleatorios en sus posiciones relativas. El estrés induce un sesgo en este proceso aleatorio causando que la difusión tenga una dirección preferida, acumulando horas extras en lo que puede observarse macroscópicamente como tensión. Independientemente de cuán pequeño sea el sesgo o cuán lento sea el proceso, el cambio siempre se efectúa.

Hay algunas advertencias, por supuesto:

• una temperatura de cero absoluto, en cuyo caso no hay difusión posible.
• el sólido exhibe difusión a su entorno más rápido que la fluencia, en cuyo caso se evaporará o se disolverá antes de mostrar signos de fluencia.
• el material es susceptible al envejecimiento térmico o por radiación, en cuyo caso puede fallar por estas causas mucho antes que solo por fluencia (los polímeros pueden hacer eso).