Desde que Lemaitre e Hubble o propuseram pela primeira vez na década de 1920, cientistas e astrônomos sabiam que o Universo está se expandindo. E a partir dessas observações, surgiram teorias cosmológicas como a teoria do Big Bang e a "flecha do tempo". Enquanto o primeiro aborda as origens e a evolução do nosso Universo, o último argumenta que o fluxo do tempo em uma direção e está ligado à expansão do espaço.
Por muitos anos, os cientistas tentam descobrir por que isso acontece. Por que o tempo flui para a frente, mas não para trás? De acordo com um novo estudo produzido por uma equipe de pesquisa do Instituto de Física de Yerevan e da Universidade Estadual de Yerevan, na Armênia, a influência da energia escura pode ser a razão do fluxo do tempo para frente, o que pode fazer do tempo unidirecional uma característica permanente da energia. nosso universo.
Hoje, teorias como a Flecha do Tempo e a expansão do universo são consideradas fatos fundamentais sobre o Universo. Entre medir o tempo com relógios atômicos, observar o desvio para o vermelho das galáxias e criar mapas 3D detalhados que mostram a evolução do nosso Universo ao longo de bilhões de anos, pode-se ver como o tempo e a expansão do espaço se juntam no quadril.
A questão de por que esse é o caso, porém, continua a frustrar os físicos. Certas forças fundamentais, como a gravidade, não são governadas pelo tempo. De fato, alguém poderia argumentar sem dificuldade que as Leis do Movimento de Newton e a mecânica quântica funcionam da mesma maneira para frente ou para trás. Mas quando se trata de coisas em grande escala, como o comportamento de planetas, estrelas e galáxias inteiras, tudo parece se resumir à Segunda Lei da Termodinâmica.
Essa lei, que afirma que o caos total (também conhecido como entropia) de um sistema isolado sempre aumenta com o tempo, a direção na qual o tempo se move é crucial e inegociável, passou a ser aceita como base para a Seta do Tempo. No passado, alguns se aventuraram que, se o Universo começasse a se contrair, o próprio tempo começaria a fluir para trás. No entanto, desde a década de 1990 e a observação de que o Universo está se expandindo a um ritmo acelerado, os cientistas duvidam disso.
Se, de fato, o Universo está sendo levado a maiores taxas de expansão - a explicação predominante é que a "Energia Escura" é o que a está impulsionando - então o fluxo do tempo nunca deixará de ser de sentido único. Levando essa lógica um passo adiante, dois pesquisadores armênios - Armen E. Allahverdyan, do Centro de Cosmologia e Astrofísica do Instituto de Física Yerevan e Vahagn G. Gurzadyan, da Universidade Estadual de Yerevan - argumentam que a energia escura é a razão por que o tempo sempre avança.
Em seu artigo, intitulado “A flecha do tempo é influenciada pela energia escura”, eles argumentam que a energia escura que acelera a expansão do universo suporta a natureza assimétrica do tempo. Freqüentemente referida como a "constante cosmológica" - referindo-se à teoria original de Einstein sobre uma força que reteve a gravidade para alcançar um universo estático - a energia escura agora é vista como uma constante "positiva", empurrando o Universo para a frente, em vez de retê-lo. .
Para testar sua teoria, Allahverdyan e Gurzadyan usaram um cenário de grande escala envolvendo gravidade e massa - um planeta com massa crescente orbitando uma estrela. O que eles descobriram foi que, se a energia escura tivesse um valor 0 (que é o que os físicos pensavam antes dos anos 90), ou se a gravidade fosse responsável por juntar o espaço, o planeta simplesmente orbitaria a estrela sem qualquer indicação sobre se ela estava se movendo. para a frente ou para trás no tempo.
Mas, supondo que o valor da energia escura seja positivo (como todas as evidências que vimos sugerem), o planeta acabaria sendo expulso da estrela. Seguindo esse cenário, o planeta é expulso por causa de sua massa crescente; enquanto que, quando retrocede, o planeta se aproxima da estrela e é capturado pela gravidade.
Em outras palavras, a presença de energia escura nesse cenário foi a diferença entre ter uma “flecha do tempo” e não ter uma. Sem energia escura, não há tempo e, portanto, não há como distinguir o passado, o presente e o futuro, ou se as coisas estão correndo para a frente ou para trás.
Mas é claro que Allahverdyan e Gurzadyan também observaram em seu estudo que este é um teste limitado e não responde a todas as perguntas mais comuns. "Observamos também que o mecanismo não pode (e não deve) explicar todas as ocorrências da flecha termodinâmica", disseram eles. "No entanto, observe que mesmo quando a energia escura (constante cosmológica) não domina a densidade média (universo inicial ou escala de laboratório de hoje), ela ainda existe".
Limitada ou não, esta pesquisa é representativa de alguns novos e emocionantes passos que os astrofísicos têm tomado ultimamente. Isso envolve não apenas questionar as origens da energia escura e a força de expansão que ela cria, mas também questionar sua implicação na física básica. Ao fazer isso, os pesquisadores poderão finalmente responder à antiga pergunta sobre por que o tempo existe e se ele pode ou não ser manipulado (ou seja, viagem no tempo!)
