Apa itu Ruang Angkasa?

Tidak seperti yang kita pikirkan.

Mintalah sekelompok fisikawan dan filsuf untuk mendefinisikan tentang “ruang”, kita justru akan terjebak dalam diskusi panjang yang melibatkan kombinasi kata penuh makna, namun tidak berarti seperti “jalinan ruang dan waktu itu sendiri adalah manifestasi fisik dari entropi kuantum, yang dianyam menjadi satu oleh sifat alami lokasi alam semesta.” Untuk mendapatkan konsep berbeda tentang ruang, mungkin kita harus menghindari percakapan dengan para filsuf dan fisikawan.

Apakah ruang hanyalah kekosongan tanpa batas yang mendasari segala sesuatu? Atau apakah ruang hanyalah kekosongan di antara segala sesuatu? Bagaimana jika ruang ternyata tidak seperti itu, tapi merupakan benda fisik yang membuat segala sesuatunya mengapung, seperti bak mandi yang penuh dengan air?

Ternyata, sifat ruang itu sendiri adalah salah satu misteri terbesar dan teraneh di alam semesta. Jadi bersiaplah, karena penjelasan berikut justru akan membuat kita... terkejut.

Saya sedang melakukan penelitian tentang ruang.

Ruang adalah Sesuatu

Sebagaimana pertanyaan mendalam lainnya, ruang awalnya terdengar sederhana. Tetapi jika kita berani menantang intuisi dan memeriksanya kembali, maka definisi yang sebenarnya sulit ditemukan.

Sebagian besar orang membayangkan ruang hanyalah sebagai kekosongan, tempat segala sesuatu terjadi, seperti gudang kosong besar atau panggung teater yang menjadi tempat berlangsungnya seluruh fenomena di alam semesta. Dalam konsep ini, ruang secara harfiah adalah ruang kosong yang diisi hanya dengan sedikit benda. Ruang kosong yang menunggu untuk diisi, seperti dalam kalimat “Saya menemukan ruang untuk parkir mobil.”

Pertunjukan A: Ruang Angkasa

Jika kita mengikuti gagasan ini, maka ruang adalah sesuatu yang bisa eksis dengan sendirinya meskipun tanpa materi untuk mengisinya. Misalnya, jika membayangkan alam semesta memiliki jumlah materi yang terbatas, kita dapat membayangkan menempuh perjalanan yang sangat jauh hingga mencapai titik di mana tidak ada lagi benda yang dapat dilihat. Kita akan menemukan ruang yang benar-benar kosong, dan di luar itu, ruang bisa meluas sampai tak terhingga. Dalam pandangan ini, ruang adalah kekosongan yang membentang selamanya.

Ruang angkasa pasti kesepian.

Benarkah hal semacam itu?

Gambaran ruang seperti itu terlihat masuk akal, menurut pengalaman kita. Tapi untuk menguji tentang sebuah kebenaran (misalnya, tentang Bumi datar), kita harus bersikap skeptis dan mundur selangkah untuk memeriksanya secara hati-hati. Lebih dari itu, kita harus mempertimbangkan penjelasan yang berbeda untuk menggambarkan pengalaman serupa. Mungkin ada teori lain yang belum kita pikirkan. Atau mungkin ada teori terkait yang berdasarkan pengalaman kita hanyalah satu contoh yang aneh. Terkadang hal tersulit adalah untuk mengidentifikasi asumsi kita, terutama bila tampak lebih mudah dan sederhana.

Tentunya ada gagasan logis lain untuk mendefinisikan ruang. Bagaimana jika ruang tidak bisa eksis tanpa materi, bagaimana jika ruang tidak lebih dari sekadar hubungan antara materi? Dalam pandangan ini, kita tidak dapat memiliki “ruang kosong” murni, karena bertentangan dengan gagasan tentang ruang yang tidak terpengaruh oleh benda atau materi. Misalnya, kita tidak bisa mengukur jarak antara dua partikel jika tidak ada partikel apapun untuk diukur. Konsep “ruang” akan berakhir apabila tidak ada lagi partikel yang tersisa untuk mendefinisikannya.

Pertunjukan B: Ruang

Cara pikir semacam itu cukup aneh dan berlawanan dengan intuisi tentang ruang, terutama karena kita tidak pernah mengalami konsep non-ruang. Tapi, karena tidak bertentangan dengan fisika, kita harus tetap berpikiran terbuka.

Tempat untuk Ruang?

Gagasan manakah yang paling benar? Apakah ruang seperti kehampaan tak terbatas yang menunggu untuk diisi? Atau, apakah ruang hanya eksis dalam konteks materi?

Para ilmuwan ternyata cukup yakin bahwa ruang lebih kompleks. Ruang bukanlah kekosongan hampa dan bukan sekadar hubungan antar materi. Ruang ternyata mampu melakukan fenomena yang melampaui kedua gagasan yang telah disebutkan. Kita telah mengamati lengkungan, riak dan ekspansi ruang.

Inilah bagian yang membuat kita terkejut!

Orang awam mungkin sedikit bingung saat membaca istilah “melengkungkan ruang” dan “ekspansi ruang”. Apakah masuk akal? Apa maksud istilah-istilah ini? Jika ruang hanyalah sebuah gagasan, seharusnya tidak bisa melengkung atau meluas. Jika ruang adalah penggaris untuk mengukur jarak antar benda, lantas bagaimana kita mengukur kelengkungan atau perluasannya?

Pertanyaan bagus! Alasan mengapa ruang bisa melengkung karena kita menggambarkan ruang hanya sebagai latar belakang yang tak terlihat di mana segala sesuatunya terjadi. Mungkin kita membayangkan ruang seperti sebuah panggung teater (yang telah disebutkan sebelumnya) dengan lantai dan dinding yang terbuat dari papan kayu keras. Dan mungkin kita membayangkan tidak ada sesuatu di alam semesta yang bisa melengkungkan panggung, tapi ruang bukanlah bagan dari alam semesta, justru ia menampung alam semesta.

Terlihat lurus bagiku.

Sayangnya, di sinilah gambaran kita salah. Untuk memahami relativitas umum dan memikirkan gagasan modern tentang ruang, kita harus melepaskan gagasan tentang tentang ruang hanya dalam tahapan abstrak dan menerima ruang sebagai sesuatu yang memang ada secara fisik. Kita juga harus membayangkan bahwa ruang juga memiliki sifat dan perilaku dan bereaksi terhadap materi yang ada di alam semesta. Kita bisa melengkungkan ruang, bahkan kita bisa meremasnya.

Pada titik ini, kita mungkin akan lebih terkejut, karena tampaknya sama sekali tidak masuk akal. Tak perlu risau, pada saat kami selesai, segala hal yang membingungkan akan lenyap. Tapi kita perlu membongkar konsep ini dengan hati-hati untuk memahami gagasan sejati tentang ruang, sekaligus menghargai misteri fundamental ruang yang benar-benar aneh dan belum terpecahkan.

Kelanjutan artikel: Ruang Angkasa Pekat, Anda Berenang di Dalamnya