Nuo tada, kai Lemaitre'as ir Hablas pirmą kartą jį pasiūlė XX a. 20-ajame dešimtmetyje, mokslininkai ir astronomai žinojo, kad Visata plečiasi. Ir iš šių stebėjimų kosmologinės teorijos kaip Didžiojo sprogimo teorija ir ' Laiko strėlė “ iškilo. Pirmoji kalba apie mūsų Visatos kilmę ir evoliuciją, o antroji teigia, kad laiko tėkmė yra viena kryptimi ir yra susijusi su erdvės plėtimu.
Daugelį metų mokslininkai bandė išsiaiškinti, kodėl taip yra. Kodėl laikas teka pirmyn, bet ne atgal? Remiantis nauju tyrimu, kurį atliko tyrėjų komanda iš Jerevano fizikos institutas ir Jerevano valstybinis universitetas Armėnijoje tamsiosios energijos įtaka gali būti laiko tekėjimo į priekį priežastis, dėl kurios vienos krypties laikas gali tapti nuolatiniu mūsų visatos bruožu.
Šiandien tokios teorijos kaip Laiko strėlė ir Visatos plėtimasis laikomos pagrindiniais Visatos faktais. Tarp laiko matavimo atominiais laikrodžiais, galaktikų raudonojo poslinkio stebėjimo ir detalių 3D žemėlapiai, rodantys mūsų Visatos evoliuciją per milijardus metų galima pamatyti, kaip laikas ir erdvės plėtimasis susijungia ties klubu.
Menininko įspūdis apie gravitacijos įtaką erdvės laikui. Kreditas: space.com
Tačiau klausimas, kodėl taip yra, ir toliau vargina fizikus. Tam tikros pagrindinės jėgos, pavyzdžiui, gravitacija, nėra valdomos laiko. Tiesą sakant, dėl to būtų galima be vargo ginčytis Niutono judėjimo dėsniai o kvantinė mechanika veikia taip pat į priekį arba atgal. Tačiau kalbant apie tokius didelius dalykus kaip planetų, žvaigždžių ir ištisų galaktikų elgesys, atrodo, kad viskas priklauso nuo Antrasis termodinamikos dėsnis.
Šis dėsnis, teigiantis, kad izoliuotos sistemos bendras chaosas (aka. entropija) laikui bėgant visada didėja, o laiko judėjimo kryptis yra lemiama ir nediskutuotina, buvo priimtas kaip Laiko strėlės pagrindas. Anksčiau kai kurie išdrįso, kad jei Visata pradėtų trauktis, pats laikas imtų tekėti atgal. Tačiau nuo 1990-ųjų ir pastebėjus, kad Visata plečiasi vis spartesniu greičiu, mokslininkai tuo abejoja.
Jei iš tikrųjų Visata yra stumiama į didesnį plėtimosi greitį, vyraujantis paaiškinimas yra toks: Tamsioji energija “ yra tai, kas tai skatina – tada laiko tėkmė niekada nenustos būti vienakryptė. Žengdami šią logiką dar vieną žingsnį, du armėnų tyrinėtojai – Armen E. Allahverdyan iš Kosmologijos ir astrofizikos centras Jerevano fizikos institute ir Vahagn G. Gurzadyan iš Jerevano valstybinio universiteto – teigia, kad tamsioji energija yrapriežastiskodėl laikas visada juda į priekį.
Savo darbe pavadinimu „ Laiko rodyklę įtakoja Tamsioji energija “, jie teigia, kad tamsioji energija, spartinanti visatos plėtimąsi, palaiko asimetrinį laiko pobūdį. Dažnai vadinama „kosmologine konstanta“ – turint omenyje pirminę Einšteino teoriją apie jėgą, kuri sulaikė gravitaciją, kad būtų sukurta statiška visata – tamsioji energija dabar laikoma „teigiama“ konstanta, kuri stumia Visatą į priekį, o ne stabdo. .
Diagrama, kurioje parodyta Lambda-CBR visata nuo Didžiojo sprogimo iki dabartinės eros. Kreditas: Alexas Mittelmannas / „Coldcreation“.
Norėdami patikrinti savo teoriją, Allahverdyanas ir Gurzadyanas panaudojo didelio masto scenarijų, apimantį gravitaciją ir masę – planeta, kurios masė didėja, skrieja aplink žvaigždę. Jie nustatė, kad jei tamsiosios energijos vertė būtų 0 (tai, ką fizikai manė prieš XX a. dešimtąjį dešimtmetį), arba jei gravitacija būtų atsakinga už erdvės sutraukimą, planeta tiesiog skrietų aplink žvaigždę be jokių požymių, ar ji juda. laike pirmyn arba atgal.
Tačiau darant prielaidą, kad tamsiosios energijos vertė yra teigiama (kaip rodo visi mūsų matyti įrodymai), planeta galiausiai būtų pašalinta iš žvaigždės. Vykdant šį scenarijų į priekį, planeta išstumiama dėl didėjančios masės; tuo tarpu kai ji paleidžiama atgal, planeta užsidaro prie žvaigždės ir ją užfiksuoja gravitacija.
Kitaip tariant, tamsiosios energijos buvimas šiame scenarijuje buvo skirtumas tarp „laiko strėlės“ ir jos neturėjimo. Be tamsiosios energijos nėra laiko, taigi ir būdo atskirti praeitį, dabartį ir ateitį, ar viskas vyksta pirmyn, ar atgal.
Tačiau, žinoma, Allahverdyanas ir Gurzadyanas savo tyrime taip pat buvo įsitikinę, kad tai yra ribotas testas ir neatsako į visus degančius klausimus. 'Mes taip pat pažymime, kad mechanizmas negali (ir neturėtų) paaiškinti visų termodinaminės rodyklės įvykių', - sakė jie. „Tačiau atkreipkite dėmesį, kad net tada, kai tamsioji energija (kosmologinė konstanta) nedominuoja vidutiniame tankyje (ankstyvojoje visatoje ar šiandieninėje laboratorinėje skalėje), ji vis tiek egzistuoja.
Ribotas ar ne, šis tyrimas atspindi kai kuriuos įdomius naujus žingsnius, kurių astrofizikai ėmėsi pastaruoju metu. Tai apima ne tik abejonių dėl tamsiosios energijos ištakų ir jos kuriamos plėtimosi jėgos, bet ir jos reikšmės pagrindinei fizikai. Tai darydami, tyrėjai pagaliau galės atsakyti į seną klausimą, kodėl laikas egzistuoja ir ar juo galima manipuliuoti (t. y. keliauti laiku!)
Papildoma literatūra: Fizinė apžvalga E