Suure paugu simulaator välistab ajas rändamise võimalikkuse
Füüsikute loodud töölauale mahtuv seade simuleerib valguse ja aja käitumist pärast Suurt Pauku. USA Marylandi ülikooli teadlaste loodud seade võib kunagi aidata seletada, miks aja liikumine on ühesuunaline.   Ajakirjale Physical Review Letters esitatud artikli ühe autori Igor Smoljaninovi sõnul rekonstrueerisid nad mudeli abil aegruumi laienemise. Elektriinsenerid Smoljaninov ja Yu-Ju Hung ehitasid oma Suure Paugu simulaatori metamaterjalidest, mis võimaldavad valgust ebatavalisel viisil väänata. Teadlased on väitnud, et metamaterjalide kasutamine võimaldab valguskiiri ümber esemete painutada ning need nähtamatuks muuta. Mõned aastad tagasi mõistsid füüsikud, et metamaterjale saab kasutada ka astronoomiliste nähtuste, näiteks planeedi ümber tähe tiirlemise või valguse mustas augus lõksus olemise, matkimiseks. Laborisse mängukosmose ehitamine võimaldab füüsikutel teha  kosmose ja aja olemusega seotud eksperimente, mida muidu ei oleks võimalik läbi viia. Smoljaninovi ja Hungi seadme abil saavad teadlased uurida termodünaamilist aja suunda, mis on füüsikas pikaajaline probleem. Enamus füüsikaseadusi kehtiks sõltumata sellest, kas aeg liigub edasi või tagasi, kuid mitte termodünaamika teine seadus, mis käsitleb looduslike protsesside mittepööratavust ning kirjutab ette korratuse suurenemise ajas. See seadus selgitab, miks inimesed ei saa nooreneda või katkine muna uuesti terveks muutuda. Teiseks erandiks on kosmoloogiline aja suund ehk universumi paisumise suund. Smoljaninov ja Hung kirjutavad, et kuigi üldiselt arvatakse, et statistiline ja kosmoloogiline aja suund on omavahel seotud, ei ole võimalik Suurt Pauku korrata ning seda seotust eksperimentaalselt tõestada. Seda saab aga tõestada laborilaual oleva metamaterjalist Suure Paugu simulaatori abil. Simulaatori ehitamiseks sobitasid nad akrüüli ja kulla laastud kokku sedasi, et kulda tabav laservalgus tekitab aatomituumade vahel leiduvate elektronide laine, mida nimetatakse plasmoniks. Elektronide teekonna kirjeldamiseks läbi metamaterjalide lameda pinna kasutatakse sama matemaatikat, mis kirjeldab osakeste  liikumist läbi Minkowski ruumi konstantse versiooni. Minkowski ruum on erirelatiivsusteooria aegruumi matemaatiline mudel. Valguse teed läbi metamaterjalist Suure Paugu kujutavad seega osakese elu joonestatuna ajas ja ruumis, mida füüsikud nimetavad maailmajoonteks. Metamaterjali rohelise laseriga valgustades nägid teadlased ühest ja samast punktist laienevat plasmonite kolmnurka ehk mängu-Suurele Paugule järgnenud universumi laienemist. Kuna metamaterjal ei ole täiuslik, siis on valguskiired moonutatud ning levides on nende vahel vastasmõju Smoljaninovi sõnul funktsioneerib metamaterjal entroopia algelise mudelina, kujutades termodünaamilist aja suunda, ning maailmajooned modelleerivad kosmoloogilist aja suunda. Metamaterjalis liikusid mõlemad samas suunas.Ajas rändamine ei ole võimalik Teadlased uurisid ka seda, kas nende mudel võimaldab ajas rändamist. Algul arvas Smoljaninov, et see on lihtne ning piisab vaid metamaterjali loomisest, milles valgus ringis liigub ning aja alguspunkti tagasi jõuab. Selgus aga, et see ei ole nii lihtne, sest Smoljaninovi aegruumi mudelis saab liikuda ainult spetsiifiliste lainepikkuste ja polarisatsioonidega valgus. Ajas liikuva osakesega sarnaselt käituva valguse jaoks ei ole võimalik luua ringikujulist liikumisteed, mistõttu on ajas rändamine võimatu.
