De când Lemaitre și Hubble au propus-o pentru prima dată în anii 1920, oamenii de știință și astronomii au știut că Universul se extinde. Și din aceste observații au apărut teorii cosmologice precum teoria Big Bang și „Săgeata timpului”. În timp ce primul abordează originile și evoluția Universului nostru, cel de-al doilea susține că fluxul timpului într-o singură direcție și este legat de extinderea spațiului.
De mulți ani, oamenii de știință încearcă să constate de ce este acest lucru. De ce timpul curge înainte, dar nu înapoi? Conform unui nou studiu produs de o echipă de cercetare de la Institutul de Fizică din Yerevan și Universitatea de Stat din Erevan din Armenia, influența energiei întunecate poate fi motivul fluxului de timp înainte, ceea ce poate face ca timpul unidirecțional să fie o caracteristică permanentă a universul nostru.
Astăzi, teorii precum Săgeata timpului și extinderea universului sunt considerate fapte fundamentale despre Univers. Între măsurarea timpului cu ceasuri atomice, observarea deplasării roșii a galaxiilor și crearea hărților 3D detaliate care arată evoluția Universului nostru de-a lungul a miliarde de ani, se poate observa cum timpul și expansiunea spațiului sunt unite la șold.
Întrebarea de ce este cazul, însă este una care a continuat să-i frustreze pe fizicieni. Anumite forțe fundamentale, precum gravitația, nu sunt guvernate de timp. De fapt, s-ar putea argumenta fără dificultăți că Legile mișcării și mecanica cuantică ale lui Newton funcționează la fel sau înapoi. Dar când vine vorba de lucruri la scară largă, cum ar fi comportamentul planetelor, stelelor și galaxiilor întregi, totul pare să coboare la a doua lege a termodinamicii.
Această lege, care afirmă că haosul total (de asemenea, entropia) unui sistem izolat crește întotdeauna în timp, direcția în care timpul se mișcă este crucială și ne-negociabilă, a ajuns să fie acceptată ca bază a Săgeții Timpului. În trecut, unii s-au aventurat că, dacă Universul ar începe să se contracte, timpul în sine ar începe să curgă înapoi. Cu toate acestea, începând cu anii 1990 și observația că Universul se extinde într-un ritm accelerat, oamenii de știință au ajuns să se îndoiască de acest lucru.
Dacă, de fapt, Universul este condus către rate mai mari de expansiune - explicația predominantă este că „Energia Întunecată” este ceea ce îl conduce - atunci fluxul timpului nu va înceta niciodată să fie o singură direcție. Făcând această logică un pas mai departe, doi cercetători armeni - Armen E. Allahverdyan de la Centrul pentru Cosmologie și Astrofizică din Institutul de Fizică din Yerevan și Vahagn G. Gurzadyan de la Universitatea de Stat din Erevan - susțin că energia întunecată este motiv de ce timpul înaintează întotdeauna înainte.
În lucrarea lor, intitulată „Săgeata timpului este influențată de energia întunecată”, ei susțin că energia întunecată care accelerează expansiunea universului susține natura asimetrică a timpului. Adesea denumită „constantă cosmologică” - referindu-se la teoria inițială a lui Einstein despre o forță care a reținut gravitația pentru a atinge un univers static - energia întunecată este acum văzută ca o constantă „pozitivă”, împingând Universul înainte, mai degrabă decât să o țină înapoi. .
Pentru a testa teoria lor, Allahverdyan și Gurzadyan au folosit un scenariu la scară largă care implică gravitația și masa - o planetă cu masă în creștere orbitând o stea. Ceea ce au descoperit a fost că, dacă energia întunecată ar avea o valoare de 0 (ceea ce credeau fizicienii înainte de anii ’90) sau dacă gravitația ar fi responsabilă de atragerea spațiului împreună, planeta ar orbita pur și simplu steaua fără nici o indicație dacă se mișcă. înainte sau înapoi în timp.
Dar presupunând că valoarea energiei întunecate este pozitivă (după cum sugerează toate probele pe care le-am văzut), atunci planeta va fi aruncată în cele din urmă de stea. Ridicând acest scenariu înainte, planeta este expulzată din cauza masei sale în creștere; în timp ce atunci când este îndreptat înapoi, planeta se închide pe stea și este capturată de gravitația sa.
Cu alte cuvinte, prezența energiei întunecate în acest scenariu a fost diferența dintre a avea o „săgeată a timpului” și a nu avea una. Fără energie întunecată, nu există timp și, prin urmare, nici o modalitate de a spune diferența dintre trecut, prezent și viitor, sau dacă lucrurile merg într-o direcție înainte sau înapoi.
Dar, desigur, Allahverdyan și Gurzadyan au fost, de asemenea, siguri că au observat în studiul lor că acesta este un test limitat și nu răspunde la toate întrebările arzătoare. „De asemenea, remarcăm că mecanismul nu poate (și nu ar trebui) să explice toate aparițiile săgeții termodinamice”, au spus ei. „Cu toate acestea, rețineți că, chiar și atunci când energia întunecată (constantă cosmologică) nu domină densitatea medie (universul timpuriu sau scara de laborator de astăzi), ea există în continuare.”
Limitată sau nu, această cercetare este reprezentativă pentru unele noi etape interesante pe care astrofizicienii le-au făcut până târziu. Aceasta presupune nu numai să pună la îndoială originile energiei întunecate și forța de expansiune pe care o creează, dar și să pună la îndoială implicațiile sale în fizica de bază. În acest fel, cercetătorii ar putea în cele din urmă să răspundă la întrebarea de la vârstă despre motivul existenței timpului și dacă poate fi sau nu manipulat (adică călătorii în timp!)
