Sejak Lemaitre dan Hubble pertama kali mengusulkannya pada 1920-an, para ilmuwan dan astronom telah menyadari bahwa Semesta berkembang. Dan dari pengamatan ini, teori kosmologis seperti Big Bang Theory dan "Arrow of Time" muncul. Sedangkan yang pertama membahas asal-usul dan evolusi Alam Semesta kita, yang terakhir berpendapat bahwa aliran waktu dalam satu arah dan terkait dengan perluasan ruang.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mencoba memastikan mengapa ini terjadi. Mengapa waktu mengalir ke depan, tetapi tidak ke belakang? Menurut penelitian baru yang dihasilkan oleh tim peneliti dari Yerevan Institute of Physics dan Yerevan State University di Armenia, pengaruh energi gelap mungkin menjadi alasan untuk arus-maju waktu, yang dapat menjadikan waktu satu arah sebagai fitur permanen dari alam semesta kita.
Saat ini, teori-teori seperti Arrow of Time dan perluasan alam semesta dianggap sebagai fakta mendasar tentang Semesta. Antara mengukur waktu dengan jam atom, mengamati pergeseran merah galaksi, dan membuat peta 3D terperinci yang menunjukkan evolusi Alam Semesta kita selama miliaran tahun, kita dapat melihat bagaimana waktu dan perluasan ruang bergabung di pinggul.
Pertanyaan mengapa ini adalah kasusnya adalah salah satu yang terus membuat fisikawan frustrasi. Kekuatan fundamental tertentu, seperti gravitasi, tidak diatur oleh waktu. Bahkan, seseorang dapat berdebat tanpa kesulitan bahwa Hukum Gerak Newton dan mekanika kuantum bekerja maju atau mundur yang sama. Tetapi ketika datang ke hal-hal dalam skala besar seperti perilaku planet, bintang, dan seluruh galaksi, semuanya tampaknya datang ke Hukum Kedua Termodinamika.
Undang-undang ini, yang menyatakan bahwa kekacauan total (alias entropi) dari sistem yang terisolasi selalu meningkat dari waktu ke waktu, arah di mana waktu bergerak sangat penting dan tidak dapat dinegosiasikan, telah diterima sebagai dasar untuk Arrow of Time. Di masa lalu, beberapa telah memberanikan diri bahwa jika Semesta mulai berkontraksi, waktu itu sendiri akan mulai mengalir mundur. Namun, sejak 1990-an dan pengamatan bahwa Semesta telah berkembang dengan kecepatan yang semakin cepat, para ilmuwan telah meragukan hal ini.
Jika, pada kenyataannya, Semesta didorong ke tingkat ekspansi yang lebih besar - penjelasan utama adalah bahwa "Energi Gelap" adalah apa yang mendorongnya - maka aliran waktu tidak akan pernah berhenti menjadi satu arah. Mengambil logika ini selangkah lebih maju, dua peneliti Armenia - Armen E. Allahverdyan dari Pusat Kosmologi dan Astrofisika di Institut Fisika Yerevan dan Vahagn G. Gurzadyan dari Universitas Negeri Yerevan - berpendapat bahwa energi gelap adalah alasan mengapa waktu selalu bergerak maju.
Dalam makalah mereka, berjudul "Panah Waktu Dipengaruhi oleh Energi Gelap", mereka berpendapat bahwa energi gelap yang mempercepat ekspansi alam semesta mendukung sifat waktu yang asimetris. Sering disebut sebagai "konstanta kosmologis" - merujuk pada teori asli Einstein tentang kekuatan yang menahan gravitasi untuk mencapai alam semesta statis - energi gelap sekarang dipandang sebagai konstanta "positif", mendorong Semesta maju, daripada menahannya kembali. .
Untuk menguji teori mereka, Allahverdyan dan Gurzadyan menggunakan skenario skala besar yang melibatkan gravitasi dan massa - sebuah planet dengan peningkatan massa yang mengorbit bintang. Apa yang mereka temukan adalah bahwa jika energi gelap memiliki nilai 0 (yang dipikirkan oleh fisikawan sebelum 1990-an), atau jika gravitasi bertanggung jawab untuk menyatukan ruang, planet ini hanya akan mengorbit bintang tanpa indikasi apakah ia bergerak maju atau mundur dalam waktu.
Tetapi dengan asumsi bahwa nilai energi gelap adalah positif (seperti yang ditunjukkan oleh semua bukti yang kami saksikan), maka planet ini pada akhirnya akan terlempar jauh dari bintang. Menjalankan skenario ini ke depan, planet ini diusir karena massa yang meningkat; sedangkan ketika dijalankan mundur, planet ini mendekati bintang dan ditangkap oleh gravitasinya.
Dengan kata lain, kehadiran energi gelap dalam skenario ini adalah perbedaan antara memiliki "panah waktu" dan tidak memilikinya. Tanpa energi gelap, tidak ada waktu, dan karenanya tidak ada cara untuk membedakan antara masa lalu, sekarang dan masa depan, atau apakah segala sesuatu berjalan dalam arah maju atau mundur.
Tapi tentu saja, Allahverdyan dan Gurzadyan juga yakin untuk mencatat dalam penelitian mereka bahwa ini adalah tes terbatas dan tidak menjawab semua pertanyaan yang membara. "Kami juga mencatat bahwa mekanisme tidak dapat (dan tidak seharusnya) menjelaskan semua kemunculan panah termodinamika," kata mereka. "Namun, perhatikan bahwa bahkan ketika energi gelap (konstanta kosmologis) tidak mendominasi densitas rata-rata (alam semesta awal atau skala laboratorium saat ini), ia masih ada."
Terbatas atau tidak, penelitian ini merupakan perwakilan dari beberapa langkah baru yang menarik yang telah diambil oleh para ahli astrofisika belakangan ini. Ini melibatkan tidak hanya mempertanyakan asal usul energi gelap dan kekuatan ekspansi yang diciptakannya, tetapi juga mempertanyakan implikasinya dalam fisika dasar. Dengan melakukan hal itu, para peneliti akhirnya dapat menjawab pertanyaan kuno tentang mengapa waktu ada, dan apakah waktu dapat dimanipulasi (mis. Perjalanan waktu!)
