Alam semesta dimulai dengan sebuah ledakan!
Paling tidak, itulah yang kerap kita dengar. Kosmos dan segala sesuatu
di dalamnya eksis setelah Big Bang. Ruang, waktu, materi dan energi bermula dari sebuah titik tunggal (singularitas), kemudian meluas dan
mendingin. Dalam waktu miliaran tahun jagad raya mulai dihuni oleh atom, bintang,
galaksi dan gugus galaksi yang membentuk alam semesta teramati seperti yang kita kenal. Inilah gambaran
menarik yang menjelaskan semua yang kita amati, mulai dari struktur berskala besar yang terdiri dari dua triliun
galaksi hingga cahaya sisa radiasi Big Bang yang menyebar ke seluruh eksistensi.
Sayangnya, gambaran ini salah dan para ilmuwan telah mengetahuinya selama
hampir 40 tahun.
Gagasan
tentang Big Bang pertama kali muncul pada tahun 1920-an dan 1930-an. Ketika
melihat galaksi jauh, kita menemukan sesuatu yang aneh. Semakin jauh jarak
galaksi dari kita, maka semakin cepat pula ia menjauhi kita.
Menurut prediksi Relativitas Umum Einstein, alam semesta statis tidak akan stabil
secara gravitasi. Observasi terhadap fenomena ini mengungkap bahwa ukuran alam semesta terus meluas, dan jika segala sesuatunya terpisah semakin jauh, berarti dulu jarak mereka lebih dekat.
Semakin jauh kita menatap, maka semakin jauh kita kembali ke masal lalu. Dan semakin jauh kita menatap, kosmos semakin panas, semakin padat dan belum terlalu berevolusi. NASA/STScI/A. Felid |
Ekspansi alam semesta tak sekadar berarti segala sesuatunya semakin
menjauh seiring waktu, namun cahaya juga diregangkan saat merambat melalui kosmos. Karena panjang gelombang menentukan energi (lebih
pendek berarti lebih energik), berarti kosmos mendingin seiring waktu, karena itu dulu lebih panas. Suhu alam semesta awal begitu panas, sehingga atom netral tidak bisa terbentuk. Jika
gambaran ini benar, kita seharusnya melihat cahaya sisa radiasi ini di segala arah, yang telah mendingin hingga beberapa derajat di atas nol mutlak.
Penemuan latar belakang gelombang mikro kosmik pada tahun 1964 oleh Arno
Penzias dan Bob Wilson adalah konfirmasi menakjubkan dari Big Bang.
Oleh
karena itu sangat menarik untuk terus melakukan ekstrapolasi mundur ke masa lalu, saat kosmos lebih panas dan lebih padat. Jika terus
kembali ke masa lalu, maka kita akan menemukan:
- Suatu masa ketika pasangan materi dan antimateri dapat terbentuk secara spontan, karena alam semesta sangat energik sehingga pasangan partikel/antipartikel dapat terbentuk secara spontan.
- Suatu masa ketika proton dan neutron secara individu terpecah menjadi plasma quark-gluon, karena suhu dan kerapatannya sangat tinggi sehingga alam semesta menjadi lebih padat daripada interior nukleus atom.
- Dan akhirnya, suatu masa ketika kerapatan dan suhu naik ke nilai tak terhingga, karena semua materi dan energi di alam semesta terkandung hanya dalam satu titik: singularitas.
Singularitas inilah yang mewakili dipatahkannya hukum fisika, juga
dipahami sebagai yang mewakili asal usul ruang dan waktu. Inilah konsep utama Big
Bang.
Tentu
saja, semuanya kecuali yang terakhir (singularitas) telah dikonfirmasi sebagai
sebuah kebenaran! Kita telah berhasil menciptakan plasma quark-gluon di
laboratorium, kita telah menciptakan pasangan materi-antimateri, kita telah
melakukan perhitungan elemen yang membentuk cahaya, dan membuat pengukuran
tentang elemen apa saja yang melimpah selama tahap awal alam semesta, dan
menemukan bahwa mereka sesuai dengan prediksi Big Bang. Lebih jauh lagi, kita telah
mengukur fluktuasi latar belakang gelombang mikro kosmik dan melihat bagaimana
struktur yang terikat oleh gaya gravitasi seperti bintang dan galaksi terbentuk dan
tumbuh. Ke mana pun kita melihat, kita menemukan kesepakatan yang luar biasa
antara teori dan observasi. Big Bang terlihat layaknya seorang pemenang.
Kelanjutan
artikel: Bagaimanapun Juga Big Bang Bukanlah Permulaan (Bagian 2)
Komentar
Posting Komentar