18.1 C
Yogyakarta
18 Oktober 2021
BENTARA HIKMAH
SAINS

Mungkinkah ada “Bayangan Semesta”

Apa yang terjadi jika Anda membalikkan ruang-waktu? Pertanyaan ini tentu membawa implikasi yang beragam dari berbagai orang. Dalam fisika ini bisa jadi suatu pertanyaan yang dapat masuk pintu perdebatan panjang. Serangkaian artikel viral mengklaim bahwa NASA telah menemukan partikel dari alam semesta paralel lain di mana waktu berjalan mundur. Klaim ini salah. Namun, kenyataannya justru jauh lebih menarik dan aneh, yang membawa kita ke sebuah perjalanan masuk ke Big Bang dan keluar dari sisi yang lain.

Berita utama yang sensasional ini memadukan dengan temuan-temuan dari sebuah makalah tak dikenal pada 2018, yang tidak pernah diterbitkan dalam jurnal yang direview secara ketat, yang berpendapat bahwa alam semesta kita mungkin memiliki cerminan sepanjang waktu, alam semesta mitra yang membentang melampaui Big Bang. Bila serangkaian hipotesis lain yang sangat tidak mungkin dan aneh, yang berhubungan dengan ini ternyata benar, makalah itu berpendapat, maka ini justru dapat menjelaskan sinyal misterius yang menyiratkan adanya partikel baru keluar dari es di Antartika.

Klaim bahwa NASA menemukan alam semesta paralel tampaknya pertama kali dibahas oleh tabloid Inggris The Daily Star, dan kemudian diambil oleh media massa Inggris dan Amerika, termasuk The New York Post.

“Cerminan” alam semesta kita

Untuk memahami bagaimana The Daily Star sampai pada klaimnya yang aneh dan viral, penting untuk memahami klaim dua makalah terpisah dari 2018.

Makalah pertama, yang ditulis oleh Latham Boyle, seorang fisikawan di The Perimeter Institute di Ontario, Kanada, dan rekan-rekannya, mengusulkan teori cermin alam semesta – cerminan alam semesta kita sepanjang waktu. Makalah ini diterbitkan Desember 2018 dalam jurnal Physical Review Letters. Karya Boyle adalah semacam paket ekspansi yang dimaksudkan untuk menyumbat lubang dalam teori yang mengisahkan kisah asal usul dominan alam semesta: Lambda-Cold Dark Matter (ΛCDM).

ΛCDM menjelaskan kosmos menggunakan dua gagasan utama: Pertama, energi gelap tidak dikenal yang menyebabkan alam semesta mengembang. Bila ekspansi tersebut diputar balik cukup jauh ke belakang dalam waktu maka seluruh alam semesta akan menempati satu titik di ruang angkasa. Kedua, materi gelap yang tak terlihat secara gravitasi menarik benda-benda di alam semesta, namun tidak memancarkan cahaya. Gagasan materi gelap ini, idenya, menjelaskan sebagian besar massa alam semesta.

Ia memprediksikan bahwa materi dan antimateri akan terbentuk pada tingkat yang sama setelah Big Bang.

Misalnya, pengukuran ekspansi tidak sejajar sepanjang waktu, sehingga pengukuran yang dilakukan ekspansi ini berdasarkan data dari alam semesta awal tidak cocok dengan pengukuran menggunakan data dari alam semesta modern. Selain itu, ΛCDM tidak dapat menjelaskan mengapa materi ada, karena ia memprediksikan bahwa materi dan antimateri akan terbentuk pada tingkat yang sama setelah Big Bang, dan saling memusnahkan, tanpa meninggalkan apa pun.

Boyle dan kolega-koleganya baru membuka cerita ΛCDM lebih jauh ke masa lalu, masuk ke singularitas di awal waktu dan keluar dari sisi lain.

Begini cara tim Boyle melihat teori mereka: Bayangkan alam semesta hari ini sebagai sebuah lingkaran yang lebar dan rata, duduk di atas lingkaran yang sedikit lebih kecil kemarin, yang berada di atas lingkaran yang lebih kecil dari hari sebelumnya. Tumpuk semua lingkaran mulai hari ini kembali ke Big Bang, maka akan terbentuk seperti kerucut.

Ketika astronom melihat jauh ke luar angkasa, mereka secara efektif melihat ke masa lalu. Galaksi paling jauh yang dapat kita lihat, GN-z11, muncul di hadapan kita dar 13,4 miliar tahun yang lalu, atau 400 juta tahun setelah Big Bang.

Sebelum itu, alam semesta memiliki “zaman kegelapan” yang berlangsung jutaan tahun, di mana kita tidak dapat melihat begaimana sesuatu terbentuk karena tidak ada cahaya yang cukup. Sebelum itu, alam semesta menghasilkan benda tertua yang bisa kita lihat: Cosmic Microwave Background (CMB), yang terbentuk 370.000 tahun setelah Big Bang, ketika alam semesta mendingin karena plasma yang panas dan buram. Teleskop juga tidak dapat melihat apa pun dari sebelum CMB.

Melihat ke masa seperti ini, menurut Boyle, seperti melihat ke bawah melalui kerucut kosmologis. Jika dilihat dengan cara ini, cerita ΛCDM berakhir dengan alam semesta menyatu menjadi satu titik yang tersembunyi di belakang CMB. Teori Boyle melihat dinding buram yang dibentuk CMB sepanjang waktu dan menarik kesimpulan berbeda tentang apa yang disembunyikan CMB.

Pandangan standar, katanya, adalah bahwa fraksi kecil pertama sedetik setelah Big Bang kurang lebih merupakan “kekacauan besar” yang sulit dijelaskan oleh persamaan fisika saat ini. Kita tidak dapat melihat apa yang terjadi pada saat itu, tersembunyi karena berada di bawah CMB dari sudut pandang kita di kerucut. Dalam kosmologi ΛCDM, bab pertama dan sesaat dalam sejarah alam semesta ini kacau dan sulit dipahami.

Tapi CMB tidak semrawut itu. Strukturnya sederhana, menurut ΛCDM, muncul setelah proses perataan yang intens yang telah menghapus kekacauan itu pada akhir detik pertama alam semesta. Alam semesta yang rapi yang diduga muncul dari kekacauan singkat itu ditangkap dalam CMB.

Boyle tertarik mengeksplorasi gambar yang lebih sederhana di mana kita mengambil bukti lebih banyak dari nilai nominalnya. Menurutnya kita memang tidak bisa melihat sampai ke Big Bang, tapi kita bisa melihatnya sangat dekat, dan ketika kita lihat sedekat itu, maka hal-hal yang terlihat sangatlah sederhana.

Visi ruang-waktu ini masih memiliki Big Bang yang bersembunyi di belakang CMB. Tetapi menurut Boyle, itu jauh lebih sederhana daripada sebagian besar singularitas yang muncul dalam teori gravitasi Einstein. Ini adalah jenis khusus dari singularitas ultra-sederhana, di mana anda dapat mengikuti solusi [untuk persamaan yang mengatur ruang-waktu] melalui singularitas, katanya.

Sementara pengamatan tidak melampaui CMB, model-model kosmologis normal sedikit lebih jauh ke belakang tetapi masih cenderung berhenti di Big Bang. Namun hal ini tidak terjadi dalam skema Boyle. Dia menemukan bahwa kerucut itu berlanjut, meluas – menurut para ahli secara analitis berlanjut, pada sebuah kerucut ganda, merujuk pada alam semesta kedua yang memanjang dari Big Bang. Dia mendeskripsikannya sebagai perpanjangan persamaan yang alami dan paling sederhana yang tampaknya menggambarkan alam semesta seperti yang kita lihat.

Alam semesta yang ada di dalam “kerucut kedua” ini terlalu jauh untuk kita lihat. Waktu sepertinya berjalan mundur dari kerangka referensi kita. Tetapi makhluk-makhluk di alam semesta itu masih akan melihat sebab yang datang sebelum efek, sama seperti kita. Waktu menjauh dari Big Bang di alam semesta itu, sama seperti waktu kita. “Jauh dari Big Bang” di alam semesta itu adalah arah yang berlawanan dari arah waktu di alam semesta kita, tetapi itu tidak berjalan “mundur” seperti yang kita bayangkan.

Alam semesta kita ada di sisi lain dari sejarah kuno alam semesta itu, dan alam semesta itu ada di sisi lain kita.

Related posts

BENTARA HIKMAH
MEDIA MENCERDASKAN KEHIDUPAN BANGSA