מאז שהציעו למיטרה והובל לראשונה בשנות העשרים, מדענים ואסטרונומים היו מודעים לכך שהיקום מתרחב. ומתצפיות אלה עלו תיאוריות קוסמולוגיות כמו תיאוריית המפץ הגדול ו"חץ הזמן ". בעוד שהראשון מטפל במקורותיו והתפתחותו של היקום שלנו, האחרון טוען שזרימת הזמן לכיוון אחד וקשורה להתרחבות המרחב.
מדענים מנסים במשך שנים רבות לברר מדוע זה. מדוע הזמן זורם קדימה, אך לא אחורה? על פי מחקר חדש שהופק על ידי צוות מחקר ממכון ירוואן לפיזיקה ואוניברסיטת ירוואן בארמניה, השפעת האנרגיה האפלה עשויה להיות הסיבה לזרימת הזמן קדימה, מה שעלול להפוך את הזמן לכיוונים לתכונה קבועה של היקום שלנו.
כיום, תיאוריות כמו חץ הזמן והתפשטות היקום נחשבות לעובדות יסודיות על היקום. בין מדידת זמן עם שעונים אטומיים, התבוננות במעבר האדום של הגלקסיות ויצר מפות תלת מימד מפורטות המראות את התפתחות היקום שלנו לאורך מיליארדי שנים, ניתן לראות כיצד הזמן וההתרחבות של החלל מצטרפים למותן.
השאלה מדוע זה המצב היא שאלה שהמשיכה לתסכל את הפיזיקאים. כוחות יסוד מסוימים, כמו כוח המשיכה, אינם נשלטים על ידי הזמן. למעשה, אפשר לטעון ללא קושי שחוקי התנועה ומכניקת הקוונטים של ניוטון פועלים זהה קדימה או אחורה. אך כשמדובר בדברים בקנה מידה הגדול כמו התנהגותם של כוכבי לכת, כוכבים וגלקסיות שלמות, נראה כי הכל מסתכם בחוק השני של התרמודינמיקה.
חוק זה, הקובע כי הכאוס המוחלט (המכונה אנטרופיה) של מערכת מבודדת תמיד עולה עם הזמן, הכיוון בו הזמן נע הוא קריטי ובלתי ניתן לסחירה, הגיע להתקבל כבסיס לחץ הזמן. בעבר, חלק מהם העזו שאם היקום יתחיל להתכווץ, הזמן עצמו יתחיל לזרום לאחור. עם זאת, מאז שנות התשעים והתצפית כי היקום מתרחב בקצב מואץ, מדענים הגיעו לפקפק בכך.
אם למעשה היקום מונע לשיעורי התפשטות גדולים יותר - ההסבר השולט הוא ש"אנרגיה אפלה "היא זו שמניעה אותו - אז זרימת הזמן לעולם לא תחדל מלהיות דרך אחת. אם לוקחים את ההיגיון הזה צעד אחד קדימה, טוענים שני חוקרים ארמנים - ארם א 'אללהווארדיאן מהמרכז לקוסמולוגיה ואסטרופיסיקה במכון ירוואן לפיזיקה ווהגן ג' גורזדיאן מאוניברסיטת ירוואן - כי אנרגיה אפלה היא סיבה מדוע הזמן תמיד מתקדם.
במאמרם, שכותרתו "חץ הזמן מושפע על ידי האנרגיה האפלה", הם טוענים כי אנרגיה אפלה המאיצה את התפשטות היקום תומכת באופי הא-סימטרי של הזמן. מכונה לעיתים קרובות "הקבוע הקוסמולוגי" - המתייחס לתאוריה המקורית של איינשטיין על כוח שעיכב את כוח הכבידה כדי להשיג יקום סטטי - אנרגיה אפלה נתפסת כיום כקבוע "חיובי", דוחף את היקום קדימה, ולא מעכב אותו. .
כדי לבחון את התיאוריה שלהם, Allahverdyan ו- Gurzadyan השתמשו בתרחיש בקנה מידה גדול הכולל כוח משיכה ומסה - כוכב לכת שהמסה גדלה והולכת סביב כוכב. מה שהם מצאו זה שאם לאנרגיה אפלה היה ערך 0 (וזה מה שחשבו הפיזיקאים לפני שנות התשעים), או אם כוח הכובד היה אחראי לפירוק המרחב יחדיו, הכוכב פשוט היה מקיף את הכוכב בלי שום אינדיקציה אם הוא זז קדימה או אחורה בזמן.
אבל בהנחה שערך האנרגיה האפלה הוא חיובי (כפי שכל העדויות שראינו רואים) אז בסופו של דבר כדור הארץ ייזרק מהכוכב. בהפעלת תרחיש זה קדימה, כדור הארץ גורש בגלל המסה הגוברת שלו; ואילו כאשר הוא רץ לאחור, הכוכב נסגר בכוכב ונלכד על ידי כוח המשיכה שלו.
במילים אחרות, נוכחותה של אנרגיה אפלה בתרחיש זה הייתה ההבדל בין קיום "חץ של זמן" לבין אי-קיום כזה. ללא אנרגיה אפלה, אין זמן, ומכאן שאין דרך להבחין בהבדל בין עבר, הווה לעתיד, או אם הדברים מתנהלים בכיוון קדימה או אחורה.
אך כמובן שאללהירדיאן וגורזאדיאן בטוחו לציין במחקרם כי זהו מבחן מוגבל ואינו עונה על כל השאלות הבוערות. "אנו גם מציינים כי המנגנון אינו יכול (ולא אמור) להסביר את כל המופעים של החץ התרמודינמי," אמרו. "עם זאת, שימו לב שגם כאשר האנרגיה האפלה (הקבועה הקוסמולוגית) אינה שולטת בצפיפות הממוצעת (היקום המוקדם או סולם המעבדה של ימינו), היא עדיין קיימת."
מוגבלת או לא, מחקר זה מייצג כמה צעדים חדשים ומלהיבים שאסטרופיסיקאים נקטו מאוחר. זה כרוך לא רק בשאלת מקורותיה של האנרגיה האפלה וכוח ההתרחבות שהיא יוצרת, אלא גם בסימן שאלה לגבי השלכותיה בפיזיקה הבסיסית. בכך, יתכן וחוקרים יוכלו סוף סוף לענות על השאלה המיושנת מדוע קיים זמן והאם ניתן לטפל בו או לא (כלומר מסע בזמן!)
