Lige siden Lemaitre og Hubbles først foreslog det i 1920'erne, har videnskabsmænd og astronomer været opmærksomme på, at universet ekspanderer. Og fra disse observationer kom kosmologiske teorier som Big Bang-teorien og ”Arrow of Time” frem. Mens førstnævnte vedrører oprindelsen og udviklingen af vores univers, hævder sidstnævnte, at strømmen af tid i en retning og er knyttet til udvidelsen af rummet.
I mange år har forskere forsøgt at finde ud af, hvorfor det er. Hvorfor strømmer tiden fremad, men ikke baglæns? Ifølge en ny undersøgelse produceret af et forskerteam fra Yerevan Institute of Physics og Yerevan State University i Armenien, kan påvirkningen af mørk energi være årsagen til den fremadstrømning af tid, der kan gøre en-retningsbestemt tid til et permanent træk ved vores univers.
I dag betragtes teorier som Arrow of Time og udvidelsen af universet som grundlæggende kendsgerninger om universet. Mellem måling af tid med atomur, iagttagelse af det røde skifte af galakser og oprettede detaljerede 3D-kort, der viser udviklingen af vores univers i løbet af milliarder af år, kan man se, hvordan tid og udvidelsen af rummet samles ved hoften.
Spørgsmålet om, hvorfor dette er tilfældet, er et, der fortsat har frustreret fysikere. Visse grundlæggende kræfter, som tyngdekraften, styres ikke af tiden. Faktisk kunne man uden vanskeligheder hævde, at Newtons bevægelseslove og kvantemekanik fungerer ens fremad eller bagud. Men når det kommer til ting i storslået skala som opførsel af planeter, stjerner og hele galakser, ser alt ud til at komme ned på den anden lov om termodynamik.
Denne lov, der siger, at det samlede kaos (alias entropi) af et isoleret system altid øges over tid, retningen i hvilken tiden bevæger sig er afgørende og ikke-forhandlingsmæssig, er kommet til at blive accepteret som basis for Arrow of Time. Tidligere har nogle vovet sig med, at hvis universet begyndte at trække sig sammen, ville tiden i sig selv begynde at strømme bagud. Siden 1990'erne og iagttagelsen om, at universet har ekspanderet i en hurtigere hastighed, er forskere imidlertid tvivlet på, at dette.
Hvis universet faktisk drives til større ekspansionshastigheder - den fremherskende forklaring er, at ”Dark Energy” er det, der driver det - vil tidsstrømmen aldrig ophøre med at være en måde. Ved at tage denne logik et skridt videre argumenterer to armenske forskere - Armen E. Allahverdyan fra Center for Cosmology and Astrophysics ved Yerevan Institute of Physics og Vahagn G. Gurzadyan fra Yerevan State University - at mørk energi er grund hvorfor tiden altid bevæger sig fremad.
I deres papir med titlen "Tidspil er påvirket af den mørke energi" argumenterer de for, at mørk energi, der fremskynder universets udvidelse, understøtter tidens asymmetriske natur. Ofte benævnt "den kosmologiske konstant" - med henvisning til Einsteins originale teori om en kraft, der holdt tilbage tyngdekraften for at opnå et statisk univers - ses mørk energi nu som en "positiv" konstant, der skubber universet frem, snarere end at holde det tilbage .
For at teste deres teori brugte Allahverdyan og Gurzadyan et scenarie i stor skala, der involverer tyngdekraft og masse - en planet med stigende masse, der kredser om en stjerne. Det, de fandt, var, at hvis mørk energi havde en værdi på 0 (hvilket er, hvad fysikere troede før 1990'erne), eller hvis tyngdekraften var ansvarlig for at trække plads sammen, ville planeten simpelthen kredsne om stjernen uden nogen indikation af, om den bevægede sig frem eller tilbage i tiden.
Men hvis man antager, at værdien af mørk energi er en positiv (som alt, hvad vi har set, antyder), ville planeten til sidst blive kastet væk fra stjernen. Ved at køre dette scenarie fremad, udvises planeten på grund af dets stigende masse; hvorimod når den køres baglæns, lukkes planeten ind på stjernen og fanges af dens tyngdekraft.
Med andre ord, tilstedeværelsen af mørk energi i dette scenarie var forskellen mellem at have en "pil af tid" og ikke at have en. Uden mørk energi er der ingen tid, og dermed ingen måde at fortælle forskellen mellem fortid, nutid og fremtid, eller om ting kører i en fremadretning eller baglæns.
Men naturligvis bemærkede Allahverdyan og Gurzadyan også i deres undersøgelse, at dette er en begrænset test og ikke besvarer alle de brændende spørgsmål. ”Vi bemærker også, at mekanismen ikke kan (og bør ikke) forklare alle forekomster af den termodynamiske pil,” sagde de. ”Bemærk dog, at selv når den mørke energi (kosmologisk konstant) ikke dominerer den gennemsnitlige tæthed (det tidlige univers eller dagens laboratorieskala), eksisterer den stadig.”
Begrænset eller ej, denne forskning er repræsentativ for nogle spændende nye skridt, som astrofysikere har taget for sent. Dette involverer ikke kun at stille spørgsmålstegn ved oprindelsen af mørk energi og den ekspansionsstyrke, den skaber, men også stille spørgsmålstegn ved dens implikation i grundlæggende fysik. Dermed kan forskere endelig være i stand til at besvare det ældgamle spørgsmål om, hvorfor tiden eksisterer, og om den kan manipuleres eller ikke (dvs. tidsrejser!)
