Universitatea din Maryland, SUA, găzduiește nici mai mult nici mai puțin decât versiunea unui model artificial al Big Bang-ului. Ei bine, un model al urmărilor sale, de fapt.
Dispozitivul construit pentru realizarea acestui experiment, nu mai mare de 20 de micrometri (sau microni – 1×10-6 metri), nu reproduce, desigur, explozia în sine, ci simulează modul în care lumina și timpul s-au comportat din momentul manifestării scânteii care a născut Universul.
Potrivit fizicianului Igor Smolyaninov, de la Universitatea din Maryland, observând maniera în care lumina se deplasează printr-un metamaterial ( material artificial cu proprietăți inexistente în natură), cercetătorii au reconstruit modul în care spațiu-timpul s-a dilatat de la manifestarea Big Bang-ului. Rezultatele obținute explică mișcarea unidirecțională a timpului, dar sugerează și imposibilitatea călătoriilor temporale.
În studiul lor, inginerii Igor Smolyaninonv și Yu-Ju Hung au construit un metamaterial prin modelarea unor fâșii de plastic pe un substrat din aur, spre care au lansat apoi o rază laser. Deoarece matematica spațiilor electromagnetice (care descriu metamaterialul) este similară cu matematica teoriei generale a relativității (enunțată de Albert Einstein și care descrie spațiu-timpul), maniera în care lumina a călătorit prin metamaterial este analogă cu traseul – sau “linia de univers” – unei particule masive din spațiul bidimensional (2+1) Minkowski. Spațiul Minakowski este contextul matematic în care se formulează cel mai convenabil teoria relativității restrânse a lui Einstein.
Așa cum au explicat fizicienii, urmările unui eveniment de tip Big Bang se manifestă în metamaterial atunci când tiparul razelor luminoase evoluează înspre sensul z, temporal, al modelului. Această situație imită nașterea timpului cosmologic, care se îndepărtează de Big Bang în direcția dilatării Universului. După Big Bang-ul simulat, razele luminii au adoptat o mișcare imperfectă, fiind împrăștiate de diferitele defecte ale fâșiilor de plastic, până ce au atins o puternică stare de entropie (dezordine). Acest comportament reprezintă săgeata termodinamică a timpului, sugerând că entropia tinde să sporească într-un sistem izolat.
Cercetătorii au arătat că noul model de reprezentare a timpului poate oferi perspective interesante și în sensul călătoriei temporale, care implică trasee cronologice circulare (closed timelike curves – CTC). CTC-urile sunt acele linii de univers (adică dimensiunile spațiale și cea temporală) care formează cercuri astfel încât să revină la locul/momentul de pornire. Inițial, Smolyanivov a crezut că, dacă va construi un metamaterial în care lumina să se miște în cerc, atunci va crea CTC-uri. Dar, aplicând, a descoperit că există restricții asupra posibilităților de mișcare a luminii în modelul creat. Deși unele tipuri de raze pot reveni la punctele de pornire, ele nu pot urma dimensiunea temporală corectă. În contrast, acele raze care percep această dimensiune nu se pot mișca circular. Concluzia cercetării a fost aceea că natura pare să se opună traseelor cronologice circulare, ceea ce face călătoria în timp imposibilă, cel puțin pentru modelul în cauză.
Sursa
Sursa
