منذ أن اقترحه Lemaitre و Hubble لأول مرة في عشرينيات القرن الماضي ، أدرك العلماء والفلكيون أن الكون يتوسع. ومن هذه الملاحظات ، ظهرت نظريات كونية مثل نظرية الانفجار الكبير و "سهم الزمن". في حين أن الأول يعالج أصول وتطور كوننا ، فإن الأخير يجادل بأن تدفق الوقت في اتجاه واحد ويرتبط بتوسع الفضاء.
لسنوات عديدة ، كان العلماء يحاولون التأكد من سبب ذلك. لماذا يتدفق الوقت إلى الأمام ، ولكن ليس إلى الوراء؟ وفقًا لدراسة جديدة أعدها فريق بحثي من معهد يريفان للفيزياء وجامعة ولاية يريفان في أرمينيا ، قد يكون تأثير الطاقة المظلمة هو السبب في تدفق الوقت إلى الأمام ، مما قد يجعل من وقت واحد ميزة دائمة في كوننا.
اليوم ، تعتبر نظريات مثل Arrow of Time وتوسع الكون حقائق أساسية عن الكون. بين قياس الوقت باستخدام الساعات الذرية ، ومراقبة التحول الأحمر للمجرات ، وإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد تفصيلية تظهر تطور كوننا على مدى مليارات السنين ، يمكن للمرء أن يرى كيف يتم ربط الوقت وتوسيع الفضاء عند الورك.
السؤال لماذا هذا هو الحال الذي استمر لإحباط الفيزيائيين. بعض القوى الأساسية ، مثل الجاذبية ، لا يحكمها الوقت. في الواقع ، يمكن للمرء أن يجادل دون صعوبة في أن قوانين نيوتن للحركة وميكانيكا الكم تعمل بنفس الطريقة إلى الأمام أو الخلف. ولكن عندما يتعلق الأمر بأشياء على نطاق واسع مثل سلوك الكواكب والنجوم والمجرات بأكملها ، يبدو أن كل شيء يأتي إلى القانون الثاني للديناميكا الحرارية.
هذا القانون ، الذي ينص على أن الفوضى الكلية (المعروفة أيضًا باسم الإنتروبيا) لنظام معزول تزداد دائمًا بمرور الوقت ، والاتجاه الذي يتحرك فيه الوقت أمر حاسم وغير قابل للتفاوض ، أصبح مقبولًا كأساس لسهم الوقت. في الماضي ، غامر البعض أنه إذا بدأ الكون في الانكماش ، فسيبدأ الوقت نفسه في التدفق إلى الوراء. ومع ذلك ، منذ التسعينات والملاحظة القائلة بأن الكون يتوسع بمعدل متسارع ، أصبح العلماء يشكون في ذلك.
في الواقع ، إذا كان الكون مدفوعًا بمعدلات توسع أكبر - التفسير السائد هو أن "الطاقة المظلمة" هي ما يقودها - فإن تدفق الوقت لن يتوقف أبدًا عن اتجاه واحد. أخذ هذا المنطق خطوة أخرى إلى الأمام ، يجادل باحثان أرمنيان - أرمين إ. إلاهفرديان من مركز علم الكونيات والفيزياء الفلكية في معهد يريفان للفيزياء وفاهان غورزاديان من جامعة ولاية يريفان - بأن الطاقة المظلمة هي السبب لماذا يتحرك الوقت إلى الأمام دائمًا.
في ورقتهم ، التي تحمل عنوان "سهم الوقت يتأثر بالطاقة المظلمة" ، يجادلون بأن الطاقة المظلمة التي تسرع توسع الكون تدعم الطبيعة غير المتكافئة للوقت. غالبًا ما يشار إليها باسم "الثابت الكوني" - في إشارة إلى نظرية آينشتاين الأصلية حول القوة التي أعاقت الجاذبية لتحقيق الكون الثابت - يُنظر إلى الطاقة المظلمة الآن على أنها ثابتة "إيجابية" ، تدفع الكون إلى الأمام ، بدلاً من إعاقته .
لاختبار نظريتهم ، استخدم اللهفيرديان وغورزاديان سيناريو واسع النطاق يتضمن الجاذبية والكتلة - كوكبًا ذا كتلة متزايدة تدور حول نجم. ما وجدوه هو أنه إذا كان للطاقة المظلمة قيمة 0 (وهو ما اعتقده علماء الفيزياء قبل التسعينات) ، أو إذا كانت الجاذبية مسؤولة عن سحب الفضاء معًا ، فإن الكوكب يدور ببساطة حول النجم دون أي إشارة إلى ما إذا كان يتحرك إلى الأمام أو الخلف في الوقت المناسب.
لكن بافتراض أن قيمة الطاقة المظلمة إيجابية (كما تشير جميع الأدلة التي رأيناها) فإن الكوكب في النهاية سيُرمى من النجم. بدفع هذا السيناريو إلى الأمام ، يتم طرد الكوكب بسبب كتلته المتزايدة. بينما عندما يتم تشغيله للخلف ، يقترب الكوكب من النجم ويتم التقاطه من خلال جاذبيته.
وبعبارة أخرى ، كان وجود الطاقة المظلمة في هذا السيناريو هو الفرق بين امتلاك "سهم الوقت" وعدم وجود واحد. بدون طاقة مظلمة ، ليس هناك وقت ، وبالتالي لا توجد طريقة لمعرفة الفرق بين الماضي والحاضر والمستقبل ، أو ما إذا كانت الأمور تسير في اتجاه أمامي أو خلفي.
ولكن بالطبع ، كان اللوردفيرديان وجورزاديان متأكدين أيضًا من ملاحظة في دراستهم أن هذا اختبار محدود ولا يجيب على جميع الأسئلة الملحة. وقالوا "نلاحظ أيضا أن الآلية لا يمكن (ولا ينبغي) أن تشرح كل أحداث السهم الديناميكي الحراري". "ومع ذلك ، لاحظ أنه حتى عندما لا تسيطر الطاقة المظلمة (الثابت الكوني) على الكثافة المتوسطة (الكون المبكر أو مقياس المختبر اليوم) ، فإنها لا تزال موجودة."
هذا البحث محدود أو لا ، يمثل بعض الخطوات الجديدة المثيرة التي اتخذها علماء الفيزياء الفلكية في وقت متأخر. لا ينطوي هذا فقط على التشكيك في أصول الطاقة المظلمة وقوة التوسع التي تخلقها ، ولكن أيضًا التشكيك في آثارها في الفيزياء الأساسية. وبذلك ، قد يتمكن الباحثون أخيرًا من الإجابة على السؤال القديم حول سبب وجود الوقت ، وما إذا كان يمكن التلاعب به أم لا (أي السفر عبر الزمن!)
