Pärast seda, kui Lemaitre ja Hubble selle 1920. aastatel esimest korda välja pakkusid, on teadlased ja astronoomid teadnud, et universum laieneb. Ja nende vaatluste põhjal kerkisid esile kosmoloogilised teooriad nagu Suure Paugu teooria ja “Aja nool”. Kui esimene käsitleb meie Universumi tekkimist ja arengut, siis teine väidab, et ajavoog on ühesuunaline ja seotud ruumi laienemisega.
Teadlased on aastaid püüdnud välja selgitada, miks see nii on. Miks aeg voolab edasi, kuid mitte tagasi? Armeenia Jerevani füüsika instituudi ja Jerevani riikliku ülikooli uurimisrühma koostatud uue uuringu kohaselt võib tumeda energia mõju olla aja edasivoolu põhjus, mis võib muuta ühesuunalise aja püsivalt oluliseks meie universum.
Tänapäeval peetakse teooriaid nagu aja nool ja universumi laienemine põhifaktideks universumi kohta. Aatomkelladega aja mõõtmise, galaktikate punase nihke jälgimise ja üksikasjalike 3D-kaartide koostamise vahel, mis näitavad meie Universumi arengut miljardite aastate jooksul, on näha, kuidas aeg ja ruumi laienemine on puusaga ühendatud.
Küsimus, miks see nii on, on füüsikute jaoks jätkuvalt pettumust valmistav küsimus. Teatud põhijõude, näiteks gravitatsiooni, ei reguleeri aeg. Tegelikult võiks ilma raskusteta väita, et Newtoni liikumisseadused ja kvantmehaanika töötavad sama edasi või tagasi. Kuid kui rääkida suurtest asjadest nagu planeetide, tähtede ja tervete galaktikate käitumine, siis tundub, et kõik taandub termodünaamika teisele seadusele.
Seda seadust, mis väidab, et isoleeritud süsteemi täielik kaos (teise nimega entroopia) suureneb aja jooksul alati, aja liikumise suund on ülioluline ja vaieldamatu, on tulnud kasutada aja noole alusena. Varem on mõned julgenud, et kui Universum hakkab kokku tõmbama, hakkab aeg ise tagasi voolama. Kuid alates 1990. aastatest ja tähelepanekust, et universum on laienenud kiireneva kiirusega, on teadlased hakanud selles kahtlema.
Kui tegelikult suunatakse universumit suuremale laienemiskiirusele - valdav seletus on see, et seda juhib „tume energia“, siis ei lakka ajavoog kunagi ühesuunaline olemine. Võttes seda loogikat edasi, väidavad kaks Armeenia teadlast - Jerevani füüsikainstituudi kosmoloogia ja astrofüüsika keskuse armeen E. Allahverdyan ja Jerevani riikliku ülikooli Vahagn G. Gurzadyan -, et tume energia on põhjus miks aeg alati edasi liigub.
Oma paberis pealkirjaga “Ajasuuna mõjutab tume energia” väidavad nad, et universumi laienemist kiirendav tume energia toetab aja asümmeetrilist olemust. Tihti nimetatakse seda "kosmoloogiliseks konstandiks" - viidates Einsteini algsele teooriale jõu kohta, mis pidurdas raskusjõudu staatilise universumi saavutamiseks - nähakse tumedat energiat nüüd "positiivse" konstandina, mis surub Universumit edasi, mitte ei hoia seda tagasi .
Oma teooria kontrollimiseks kasutasid Allahverdyan ja Gurzadyan suuremahulist stsenaariumi, mis hõlmas gravitatsiooni ja massi - planeet, mille täht tiirleb suureneva massiga. Nad leidsid, et kui tumeda energia väärtus oleks 0 (mida füüsikud arvasid enne 1990ndaid) või kui gravitatsioon vastutaks ruumi kokku tõmbamise eest, siis planeet tiirleks tähel lihtsalt ilma, et oleks mingit viidet selle kohta, kas see liigub edasi või tagasi ajas.
Kuid eeldades, et tumeda energia väärtus on positiivne (nagu näitavad kõik tõendid, mida oleme näinud), visatakse planeet lõpuks tähest eemale. Selle stsenaariumi edasiliikumisel saadetakse planeet suureneva massi tõttu riigist välja; arvestades, et tagurpidi pöörates sulgeb planeet tähe sisse ja on gravitatsiooni poolt hõivatud.
Teisisõnu, tumeda energia olemasolu selles stsenaariumis oli erinevus selle vahel, kas on „aja nool” ja mitte. Ilma tumeda energiata pole aega ega seega ka võimalust öelda erinevust mineviku, oleviku ja tuleviku vahel või seda, kas asjad kulgevad edasi või tagasi.
Kuid muidugi märkisid Allahverdyan ja Gurzadyan ka oma uuringus, et see on piiratud test ega vasta kõigile põlevatele küsimustele. "Samuti märgime, et mehhanism ei saa (ja ei tohiks) selgitada kõiki termodünaamilise noole esinemisi," ütlesid nad. "Pange siiski tähele, et isegi kui tume energia (kosmoloogiline konstant) ei domineeri keskmise tiheduse üle (varajane universum või tänapäeva laboratoorium), on see siiski olemas."
Piiratud või mitte, see uuring esindab mõnda põnevat uut sammu, mille astrofüüsikud on hilja astunud. See hõlmab mitte ainult pimeda energia päritolu ja sellest tekkiva paisumisjõu kahtluse alla seadmist, vaid ka selle mõju uurimist põhifüüsikas. Seejuures suudavad teadlased lõpuks vastata eakohasele küsimusele, miks aeg eksisteerib ja kas sellega saab manipuleerida (s.t ajarännak!)
