Pentru noi, cei care nu suntem fizicieni, faptul că timpul curge într-un singur sens este evident pentru că îi observăm efectele în viaţa noastră de zi cu zi. Nu întinerim, ci îmbătrînim, iar obiectele pe care le stricăm (de exemplu dacă spargem un pahar) nu se vor reface la loc. Prin urmare, ni se pare firesc ca timpul să curgă din trecut spre viitor şi niciodată altfel. Totuşi, o nouă teorie ştiinţifică susţine că este posibil să existe un Univers-oglindă, în care timpul să curgă invers, spre trecut.

În momentul în care a avut loc Big Bang, nu s-a format un singur Univers, ci două, în oglindă, cred fizicienii Julian Barbour, de la College Farm din Marea Britanie, Tim Koslowski de la University of New Brunswick din Canada şi Flavio Mercati, de la Perimeter Institute for Theoretical Physics din Canada. În urma unui studiu, ei susţin că există două Universuri în oglindă, care se extind în direcţii opuse în spaţiu, dar şi în timp, astfel că din punctul nostru de vedere timpul în Universul-oglindă curge invers, adică spre trecut.

La fel, pentru fiinţele din acel Univers, în lumea noastră timpul pare să curgă diferit, astfel că ei ar putea considera că noi trăim într-un trecut foarte îndepărtat. Astfel, dacă noi am putea să ne întoarce foarte mult înapoi în timp în Universul nostru, am ajunge într-un univers unde este mai multă entropie (dezordine a particulelor), iar apoi vom trece de cealaltă parte a Big Bang-ului, în Universul-oglindă, unde va fi din nou mai puţină entropie, deci ordine.

Acel Univers nu va fi identic cu al nostru, pentru că ar fi evoluat diferit, dar va fi supus aceloraşi legi ale fizicii, prin urmare va avea stele şi planete, probabil şi fiinţe inteligente. Practic, cercetătorii vorbesc în această teorie de existenţa a două săgeţi ale timpului, una care merge înainte şi alta înapoi, din perspectiva noastră. Cele două săgeţi pornesc din punctul comun, Big Bang, care este centrul dominat de haos, de entropie. Pe măsură ce Universul se extinde în timp şi spaţiu, indiferent de ce parte a Big Bang-ului, entropia scade şi Universul devine mai structurat, mai ordonat.

Ce este "săgeata timpului"?

Noţiunea a fost introdusă în anul 1927 de astronomul şi filosoful Sir Arthur Eddington, pentru a numi trecerea timpului, pe care noi o percepem ca fiind liniară, dinspre trecut spre viitor. Una din manifestările săgeţii timpului este dispersia energiei şi tendinţa de a se ajunge la o stare de echilibru termic. De exemplu, cafeaua dintr-o ceaşcă se va răci pînă va ajunge în echilibru termic cu mediul ambiant.

Aceste procese sunt explicate prin legile termodinamicii, o ramură a fizicii apărută în 1850, care încearcă să explice diferite fenomene din jurul nostru. Potrivit termodinamicii, toate lucrurile şi sistemele au tendinţa inerentă de atinge starea de echilibru. Dar un fenomen aşa complex cum este timpul nu poate fi înţeles în totalitate prin legile fizicii clasice. La nivelul micro, al particulelor subatomice, curgerea timpului este reversibilă, fără ca acest lucru să afecteze în vreun fel legile fizicii. Aici intrăm în domeniul mecanicii cuantice, unde nu există certitudini, ci probabilităţi, unde particulele nu au proprietăţi fizice clare, ele fiind definite doar prin probabilitatea de a fi într-o anumită stare. De exemplu, o particulă are 50% şanse de a se roti în sensul acelor de ceasornic şi 50% şanse de a se roti invers.

Astfel, conform mecanicii cuantice și unei teorii enunțate de o echipă de fizicieni de la Universitatea din Bristol, săgeata timpului poate fi explicată prin inseparabilitatea cuantică a particulelor. Două particule legate cuantic formează un sistem în stare pură, dar starea fiecărei particule este legată indisolubil de cea a perechii sale, chiar dacă aceasta se află la o distanţă foarte mare. Comportamentul unei particule va influenţa automat comportamentul perechii sale.

Acest tip de legătură între particule poate explica existenţa săgeţii timpului. În urmă cu 30 de ani, fizicianul şi filosoful Seth Lloyd a susţinut această teorie, precizînd că pe măsură ce particulele devin strîns tot mai legate cuantic între ele, acestea ajung să descrie sistemul ca întreg, iar ele îşi pierd proprietăţile individuale, autonomia, existînd doar prin calitatea lor de părţi componente.

În acest moment particulele ajung în starea de echilibru, pentru că starea lor nu se mai schimbă. Răcirea cafelei din ceaşcă poate fi explicată astfel nu doar prin legile termodinamicii, ci şi prin mecanica cuantică. Astfel, cafeaua interacţionează cu aerul din cameră, proprietatea ei iese din sistem şi se răspîndeşte în mediu. Pierderea locală de informaţie face staţionară starea cafelei, de aceea o cafea care s-a răcit nu se mai poate încălzi de la sine. Conform mecanicii cuantice, informaţia devine din ce în ce mai difuză, dar nu dispare complet niciodată.

Deşi teoria inseparabilităţii cuantice poate explica anumite fenomene, timpul rămîne un mister, iar cosmologia modernă îl consideră a patra dimensiunea a Universului, deşi pare să fie foarte diferit de cele trei dimensiuni ale spaţiului.

Roxana Ruscior, după surse: Scientific American, PBS.org