Shkencëtarët nga Republika e Afrikës së Jugut kohët e fundit analizuan matematikën e yjeve neutron dhe e krahasuan atë me kuptimin ekzistues të të ashtuquajturës “shigjetë e kohës”, ideja sipas së cilës koha rrjedh vazhdimisht përpara, jo prapa ose në ndonjë lloj sythe dhe drejtimesh që ndryshojnë.
Analiza e tyre tregoi se në kushte të caktuara, graviteti jashtëzakonisht i fortë i një ylli neutron e ndryshon plotësisht atë matematikë dhe krijon një shigjetë të veçantë të kohës që lëviz në drejtim të kundërt nga zakonisht.Të parë përmes modeleve matematikore, yje të tillë neutrone në fakt shemben prapa në kohë . Rezultatet e hulumtimit u botuan në European Physical Journal C.
Shkencëtarët janë përqendruar në të ashtuquajturat funksione epokale, modele matematikore që përshkruajnë vetitë kryesore të hapësirë-kohës. Këto funksione ndihmojnë gjithashtu në kuptimin e shigjetës së kohës sepse matin entropinë, domethënë kalimin gradual të një sistemi nga një gjendje e rregullt në një gjendje të çrregullt.
Në hulumtim, u analizuan posaçërisht parametra të tillë si skalari i lakimit Ritchie, katrori Ritchie, skalari Kretschmann dhe tensori Weyl. Janë ato që u lejojnë shkencëtarëve të llogarisin se si hapësirë-koha përkulet, deformohet, zgjerohet ose tkurret nën ndikimin e gravitetit të madh.
Kozmologët janë përpjekur prej kohësh të shpjegojnë një nga misteret më të mëdha të universit: si universi i hershëm mund të kishte entropi shumë të ulët, ndërsa sot jetojmë në një kozmos që duket se është në fundin “e vonë” të shigjetës së kohës. Një teori është se mund të ketë procese ose rajone në hapësirë ku koha rrjedh lokalisht prapa.
Për ta verifikuar këtë, studiuesit krahasuan matematikisht funksionet epokale të kolapsit gravitacional me funksionet që përshkruajnë lakimin dhe strukturën e hapësirë-kohës. Ata e bazuan modelin në hulumtime të mëparshme në të cilat lakimi i hapësirë-kohës u përdor për të studiuar fazat e pazakonta të yjeve neutrone.
Yjet neutrone janë një nga objektet më ekstreme në univers. Edhe pse në fakt janë bërthamat e yjeve të vdekur, ato sillen ngjashëm me vrimat e zeza në shumë mënyra. Ato janë aq të dendura sa një yll neutron me gjerësi vetëm disa kilometra mund të ketë më shumë masë se Dielli ynë.
Kur ato janë duke kaluar nëpër një kolaps aktiv, shkencëtarët i quajnë “të paqëndrueshme”, që i referohet gjendjes së tyre energjetike. Në këtë hulumtim, shkencëtarët vendosën matematikisht një yll neutron të paqëndrueshëm në një model hapësirë-kohë dhe monitoruan se si ndryshojnë vlerat e parametrave kryesorë me kalimin e kohës.
Rezultatet treguan se funksionet e epokës të lidhura me kolapsin gravitacional zvogëlohen gradualisht ndërsa kolapsi përparon, duke treguar një rënie lokale të entropisë.Në shikim të parë mund të mos duket spektakolare, por ulja e entropisë është një nga shenjat e mundshme që koha, të paktën në nivel lokal, po ecën prapa. Shkencëtarët e krahasojnë qartë atë me situatën në të cilën pasta e dhëmbëve kthehet vetë në tub.
Studiuesit pohojnë se ky rezultat nuk i habiti plotësisht, sepse entropia gravitacionale favorizon grupimin e materies, ndërsa entropia klasike tenton të shpërndajë dhe zgjerojë sistemin. Me fjalë të tjera, ekziston një “luftë” e vazhdueshme midis këtyre dy llojeve të entropisë, dhe graviteti jashtëzakonisht i fortë mund të ndryshojë ekuilibrin midis tyre.
Në fund të punimit, shkencëtarët theksojnë se hulumtimi i tyre përfaqëson vetëm një hap në një përpjekje më të gjerë të kozmologjisë për të shpjeguar më saktë gravitetin, lakimin e hapësirë-kohës dhe natyrën e kohës. Çdo model i ri, besojnë ata, mund të ndihmojë në kuptimin e proceseve themelore të universit dhe të hapë derën për zbulime të ardhshme.
