Bagaimana Big Bang terjadi? Teori Big Bang merupakan salah satu teori pembentukan alam semesta. Teori itu yang paling mendekati bukti-bukti yang ditemukan oleh para astronom, salah satunya melalui latar belakang mikro kosmik atau disebut CMB. Bagaimana teori itu dapat dicetuskan? Lalu bagaimana dentuman besar itu dapat terjadi? Berikut penjelasannya dilansir dari Discover Magazine.
Modernisasi Big Bang
Teori Big Bang menjelaskan bahwa alam semesta tercipta dari satu momentum ledakan yang terjadi sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu.
Pada 1999, diadakan sebuah konferensi yang disebut “Fundamental Phycs and Cosmology“. Paul Steinhardt dan Neil Turok, dua fisikawan mencetuskan berbagai teori terkait Big Bang, seperti apa yang terjadi sebelum Big Bang? Lalu, apa yang menyebabkan Big Bang terjadi?
Dari teori itu pula, mereka membahas tantangan sains tentang teori ortodoks Big Bang. Hipotesis tentang alam semesta yang dapat beregenerasi sehingga alam semesta terus tumbuh tak berujung. Bahkan, ada pula ilmuwan yang menciptakan teori multiverse dengan perhitungan hukum fisika, bahkan para ilmuwan juga merevisi gagasan mereka tentang waktu yang merujuk pada awal mula alam semesta tercipta.
Teori String
Teori Big Bang pada awalnya muncul pada 1960-an. Peristiwa tersebut dipahami sebagai ledakan ruang dan waktu, bukan ledakan yang terjadi pada suatu titik dalam ruang dan waktu. Banyak yang bertanya-tanya: bagaimana alam semesta memutuskan kapan akan meledak?
Para ilmuwan terus mempelajari setiap perkembangan. Dalam model Big Bang standar, alam semesta muncul dalam keadaan kepadatan dan suhu yang tidak terbatas. Untuk memahami awal mula munculnya waktu, fisikawan akhirnya mencoba teori baru yang memadukan relativitas umum dengan mekanika kuantum.
Pada 1990-an, para fisikawan menyempurnaakan ide-ide mereka dalam teori string. Teori string menjadi pendekatan antara relativitas dan mekanika kuantum. Salah satu versi teori yang menonjol dar teori string adalah, menempatkan 7 dimensi ruang yang tersembunyi selain tiga dimensi milik kita dalam alam semesta kita. Dari situlah Steinhardt dan Turok mengadakan konferensi pada 1999 untuk menawarkan teori string karena teori standar Big Bang gagal menjelaskan banyak hal.
Konsep kunci dari kosmologi lewat teori String adalah membran yang disingkat menjadi ‘bran’. Bran digambarkan sebagai satu lembar 3 dimensi dalam kita. Ada membran lain yang juga bergerak. Dalam jumlah besar energi itu mengerahkan gaya dan tabrakan antara dua membran itu melepaskan energi tersebut yang menghasilkan ledakan yang luar biasa. Karakteristik teori itu cocok dengan lata belakang gelombang mikro kita, yang mana akan mendukung teori awal mula Big Bang.
Setelah energi muncul, materi dari bran itu menjadi materi yang ada di alam semesta, seperti planet, bintang, asteroid, galaksi, dan masih banyak lainnya. Akan tetapi, beberapa peneliti menganggap teori yang dikemukakan Steinhardt dan Turok berbahaya karena dapat mempengaruhi orang yang mempercayai teori standar Big Bang.
Teori Panah Waktu
Tidak hanya berhenti di teori dari Steinhard dan Turok, pada 2004, Jennifer Chen dan Sean Caroll memberikan jawaban yang sangat berbeda. Dalam pandangan mereka, panah waktu dan awal mula waktu tidak dapat dipisahkan. Pemikiran ulang adanya alam semesta dari mereka adalah penambahan lebih banyak dimensi, sehingga gambaran besarnya, alam semesta tidak hanya ada satu. Waktu tidak hanya mengalir secara simetris dari ke belakang dan ke depan.
Dalam pandangan Caroll alam semesta bermula dari ketidakseimbangan. Dari situlah, Big Bang dimulai dan berakhir dengan kosmos yang sangat beragam. Menurutnya, jika awal mula memiliki keseimbangan, maka tidak akan ada galaksi, planet, dan segala benda-benda kosmik.
Alam semesta kita melalui periode singkat ekspansi yang disebut inflasi. Akibatnya, alam semesta seperti yang kita miliki tidak muncul dari latar belakang yang tidak rata, yang kemudian memunculkan teori multiverse. Caroll menjelajah lebih luas tentang teori panah waktu. Konsep multiverse disebut sebagai solusi dari arah dan asal mula waktu kosmik.
Multiverse seperti gelembung-gelembung alam semesta yang saling berhubungan, dan sepenuhnya simeteris terhadap waktu. Beberapa alam semesta bergerak maju, tetapi secara keseluruhan, angka pada waktu yang sama bergerak mundur.
Waktu Benar-Benar Tidak Ada?
Lain halnya dengan dua teori di atas, Julian Barbour, fisikawan radikal menerbitkan The End of Time, yang berisi manifesto yang menunjukkan upaya membedah apa yang teradi sebelum Big Bang. Ia mengatakan tidak perlu mencari permulaan waktu, karena sejatinya waktu benar-benar tidak ada. Lalu, apa yang dimaksud oleh Barbour? Baginya, waktu akan selalu lolos dari tangan kita. Pandangan tersebut cuku rumit, tetapi inti dari pemikiran Barbour adalah nihilnya waktu.
Isaac Newton menganggap waktu sebagai sungai yang mengalir dengan kecepatan yang sama. Albert Einstein menyatukan ruang dan waktu sebagai satu kesatuan. Tetapi ia berpegang pada konsep waktu sebagai tolak ukur perubahan. Sedangkan pandangan Barbour menjelaskan bawa perubahan merupakan ilusi waktu, dengan setiap momen individu dalam diri, lengkap dan utuh, yang disebut dengan momen “saat ini”.
Baginya realitas hanya fisika sedangkan “saat ini” adalah keseluruhan utuh. Barbour menganalogikan “saat ini” dengan area dan menyebutnya sebagai Platoina. Platonia itu disebut sebagai area istimewa yang menyebutkan kita dapat terjadi di alam semesta.
Terdengar rumit? Tentu saja. Barbour telah menghabiskan empat dekade untuk memahami panah waktu. Ia memadukan Platonia dengan persamaan mekanika kuantum utnuk merancang deskripsi matematis dari fisika yang tak berubah.
Kesimpulan
Itulah tiga teori alternatif terjadinya Big Bang yang dikemukakan oleh para ilmuwan. Teori yang mereka paparkan cukup rumit dan menimbulkan banyak perdebatan di kalangan para ilmuwan sendiri. Meski begitu, cukup dipahami saat ini teori mengenai terbentuknya alam semesta sudah menemui titik terang. Titik terang itu adalah ditemukannya Latar Belakang Kosmik Mikro yang dapat mengarahkan kita pada sejarah awal mula Big Bang.
Sumber :
- 3 Theories That Might Blow Up the Big Bang – Discover Magazine.
- What happened before the Big Bang? – Live Science.
(Diakses 21 Juli 2020)
