SETIAP
pagi terjadi keajaiban. Jauh di dalam mentari di pagi hari, hidrogen dilebur
menjadi helium pada suhu jutaan derajat. Sinar-X dan sinar gamma yang
berkekuatan luar biasa memancar dari bagian inti ke lapisan-lapisan yang
mengelilingi matahari. Seandainya matahari transparan, sinar-sinar ini akan
menghancurkan jalan mereka menuju permukaan matahari dalam beberapa detik saja.
Sebaliknya, sinar-sinar ini mulai memantul dari atom yang sangat padat ke atom
dari ”isolasi” surya, lambat laun kehilangan energi. Hari, pekan, dan abad
terus berlalu. Ribuan tahun kemudian, radiasi tersebut yang dulunya memautkan
akhirnya muncul dari permukaan matahari sebagai pancaran cahaya kuning yang
lembut—bukan lagi suatu ancaman melainkan sangat cocok untuk memandikan bumi
dengan kehangatannya.
Setiap
malam juga terjadi keajaiban. Matahari-matahari lain berkelap-kelip di hamparan
galaksi kita yang luas. Matahari-matahari itu berbeda-beda dalam hal warna,
ukuran, suhu, dan kepadatannya. Beberapa sangat luar biasa besar, begitu
besarnya sehingga jika salah satunya ditaruh tepat di posisi matahari kita,
seluruh bagian dari planet kita ini akan berada di bagian dalam permukaan mega
bintang itu. Matahari-matahari lain berukuran kecil hingga dinamai bintang
kerdil putih—lebih kecil dari bumi kita, namun sama beratnya seperti matahari
kita. Beberapa dari matahari itu akan merayap dengan tenang selama miliaran
tahun. Beberapa sedang di ambang ledakan supernova yang akan menghancurkannya,
yang dalam waktu singkat menerangi seluruh galaksi.
Orang-orang
primitif melukiskannya dalam bentuk lambang seperti monster laut dan dewa-dewa
yang berperang, seperti naga dan kura-kura serta gajah, seperti bunga teratai
dan dewa-dewa yang bermimpi. Kemudian, selama periode yang disebut sebagai Abad
Penalaran, dewa-dewa tersingkir oleh ”keajaiban” baru dari kalkulus dan hukum
Newton. Sekarang kita hidup di zaman yang telah meniadakan puisi dan legenda
kuno. Anak-anak dari abad atom sekarang ini telah memilih paradigma mereka
untuk penciptaan, bukan monster laut kuno, bukan pula ”mesin”-nya Newton,
melainkan simbol keseluruhan dari abad ke-20—bom. ”Pencipta” mereka adalah
sebuah ledakan. Mereka menyebut ledakan kosmis itu sebagai big bang.
Apa yang ”Dijelaskan” Big Bang
Versi
yang paling populer dari sudut pandangan generasi ini sehubungan dengan
penciptaan menyatakan bahwa kira-kira 15 hingga 20 miliar tahun yang lalu,
jagat raya belum ada, ruang hampa pun belum ada. Tidak ada waktu, tidak ada
materi—tidak ada apa-apa kecuali titik yang sangat kecil, sangat padat yang
disebut suatu ketunggalan, yang meledak menjadi jagat raya yang ada sekarang
ini. Ledakan itu meliputi jangka waktu yang sangat singkat selama sepersekian
detik pertama pada waktu jagat raya yang masih bayi mengembang atau meluas,
jauh lebih cepat daripada kecepatan cahaya.
Selama
beberapa menit pertama dari big bang, fusi nuklir terjadi pada skala
universal, sehingga hidrogen dan helium serta sekurang-kurangnya sebagian dari
litium mencapai kadar yang ada sekarang dalam ruang antarbintang. Setelah
kira-kira 300.000 tahun, ledakan pada skala universal ini mereda menjadi
sedikit di bawah suhu dari permukaan matahari, memungkinkan elektron-elektron
tetap berada pada orbit di sekeliling atom dan melepaskan kilasan foton atau
cahaya. Cahaya yang mula-mula itu sekarang dapat diukur, meskipun suhunya telah
jauh lebih rendah, sebagai radiasi latar belakang universal pada frekuensi
gelombang mikro yang sama dengan suhu 2,7 Kelvin. Sebenarnya, penemuan dari
radiasi latar belakang ini pada tahun 1964-65 meyakinkan sebagian besar ilmuwan
bahwa teori big bang ada benarnya. Teori itu juga menyatakan dapat
menjelaskan mengapa jagat raya tampaknya cenderung meluas ke segala arah,
sehingga galaksi-galaksi yang jauh seakan-akan berlomba menjauhi kita dan
menjauhi satu sama lain pada kecepatan tinggi.
Karena
teori big bang tampaknya dapat menjelaskan begitu banyak hal, mengapa
harus diragukan? Karena banyak juga yang tidak dapat dijelaskan oleh teori ini.
Sebagai ilustrasi: astronom zaman dahulu, Ptolomeus mempunyai sebuah teori
bahwa matahari dan planet mengelilingi bumi dalam lingkaran besar, membuat
lingkaran kecil, yang disebut episiklus, pada saat yang bersamaan. Teori itu
tampaknya dapat menjelaskan pergerakan planet-planet. Selama berabad-abad
seraya para astronom mengumpulkan lebih banyak data, para kosmolog yang
menganut teori Ptolomeus selalu dapat menambahkan episiklus tambahan ke
episiklus mereka yang lain dan ”menjelaskan” data baru ini. Tetapi itu tidak
berarti bahwa teori itu benar. Akhirnya ada begitu banyak data untuk
dijelaskan, dan teori-teori lain, seperti gagasan Copernicus bahwa bumi
mengelilingi matahari, menjelaskan berbagai hal dengan lebih baik dan lebih
sederhana. Dewasa ini, sukar untuk menemukan seorang astronom yang menganut
teori Ptolomeus!
Profesor
Fred Hoyle menyamakan upaya para kosmolog yang menganut teori Ptolomeus yang
meneguhkan kembali teori mereka yang gagal ketika menghadapi penemuan-penemuan
baru dengan upaya para penganut big bang dewasa ini untuk membuat teori
mereka tetap terpakai. Ia menulis dalam bukunya The Intelligent Universe,
”Upaya-upaya utama dari para penyelidik selama ini menutupi kontradiksi di
dalam teori big bang, untuk membuat gagasan yang telah menjadi semakin
rumit dan bertele-tele.” Setelah mengacu pada penggunaan episiklus Ptolomeus
yang sia-sia untuk menyelamatkan teorinya, Hoyle melanjutkan, ”Saya sedikit
enggan mengatakan bahwa sebagai akibatnya awan gelap kini menggantung di atas
teori big bang. Seperti yang telah saya sebutkan sebelumnya, bila pola
dari fakta-fakta mulai bertentangan dengan suatu teori, pengalaman
memperlihatkan bahwa teori tersebut jarang digunakan
kembali.”—Halaman 186.
Majalah New
Scientist edisi 22/29 Desember 1990, mengumandangkan gagasan serupa,
”Metode Ptolomeus sangat serupa dengan . . . model kosmologis teori big
bang.” Artikel itu kemudian bertanya, ”Bagaimana kita dapat mencapai
kemajuan nyata dalam fisika partikel dan kosmologi? . . . Kita harus
lebih jujur dan terus terang tentang sifat spekulatif murni dari beberapa
asumsi yang paling kita anut.” Observasi-observasi baru kini bermunculan.
Pertanyaan-Pertanyaan yang Tidak Dapat Dijawab Teori Big Bang
Tantangan
utama bagi big bang datang dari para pengamat yang menggunakan peralatan
optik yang telah diperbaiki Teleskop Ruang Angkasa Hubble untuk mengukur jarak
ke galaksi-galaksi lain. Data baru ini membuat para teoretikus merasa ciut!
Astronom
Wendy Freedman dan yang lain-lain baru-baru ini menggunakan Teleskop Ruang
Angkasa Hubble untuk mengukur jarak ke suatu galaksi dalam gugus Virgo, dan
hasil pengukurannya memperlihatkan bahwa jagat raya meluas lebih cepat, dan
karena itu usianya lebih muda, daripada yang diperkirakan sebelumnya. Sebenarnya,
data baru itu ”menunjukkan secara tidak langsung abad kosmos sedikitnya berusia
delapan miliar tahun”, demikian laporan majalah Scientific American
bulan Juni lalu. Walaupun delapan miliar tahun kedengarannya sangat lama, ini
hanya kira-kira setengah dari usia jagat raya yang baru-baru ini diperkirakan.
Hal ini menimbulkan suatu problem khusus, karena, sebagaimana selanjutnya
dikatakan laporan itu, ”data lain menunjukkan bahwa bintang-bintang tertentu
berusia sekurang-kurangnya 14 miliar tahun”. Jika perhitungan Freedman terbukti
benar, bintang-bintang yang lanjut usia itu ternyata lebih tua usianya dari big
bang itu sendiri!
Masalah
lain lagi sehubungan dengan big bang adalah semakin banyaknya bukti
tentang ”gelembung-gelembung jagat raya yang berukuran 100 juta tahun cahaya,
dengan galaksi-galaksi di sebelah luar dan ruang kosong di sebelah dalam.
Margaret Geller, John Huchra, dan lain-lain di Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics telah menemukan apa yang mereka sebut dinding besar dari galaksi-galaksi
yang panjangnya kira-kira 500 juta tahun cahaya melintasi langit belahan bumi
utara. Kelompok astronom lain, yang dikenal sebagai Tujuh Samurai, telah
menemukan bukti konglomerasi kosmis yang berbeda, yang mereka sebut Great
Attractor (Penarik Besar), terletak dekat bagian selatan dari gugus Hydra
dan gugus Centaurus. Astronom Marc Postman dan Tod Lauer yakin bahwa ada
sesuatu yang bahkan lebih besar pasti terletak di luar gugus Orion, yang
menyebabkan ratusan galaksi, termasuk galaksi kita, mengalir di luar Orion
bagaikan rakit pada semacam ”sungai di ruang angkasa”.
Semua
struktur ini membingungkan. Para kosmolog mengatakan bahwa letusan dari big
bang sangat halus dan seragam, berdasarkan radiasi latar belakangnya yang
diduga terjadi belakangan. Bagaimana mungkin permulaan yang halus demikian
telah mengarah kepada struktur yang besar dan rumit sedemikian? ”Ditemukannya
banyak dinding dan banyak penarik baru-baru ini memperkuat misteri tentang
bagaimana mungkin struktur yang begitu banyak dapat terbentuk dalam waktu 15
miliar tahun dari jagat raya,” demikian pengakuan Scientific American—masalah
yang hanya akan memburuk apabila Freedman dan lain-lain masih lagi mengurangi
perkiraan usia kosmos.
”Kami Kekurangan Unsur Dasar Tertentu”
Peta-peta
tiga dimensi dari Geller yang terdiri dari ribuan gumpalan galaksi yang
berkelompok, bercampur aduk dan bergelembung telah mengubah cara para ilmuwan
menggambarkan jagat raya. Ia sungguh-sungguh tidak mengerti apa yang ia lihat.
Gravitasi saja tampak tidak dapat menjelaskan adanya dinding galaksi yang besar
pada petanya. ”Saya sering merasa kami kekurangan unsur dasar tertentu dalam
upaya kami untuk memahami struktur ini,” demikian pengakuannya.
Geller
menjabarkan keragu-raguannya, ”Kami benar-benar tidak tahu cara menafsirkan
struktur besar menurut konteks Big Bang.” Interpretasi dari struktur
kosmis berdasarkan pemetaan angkasa baru-baru ini sangat tidak pasti—mirip
seperti memetakan seluruh dunia berdasarkan suatu survei di Rhode Island, AS.
Geller melanjutkan, ”Suatu hari kami mungkin mendapati bahwa kami belum
menyusun potongan-potongan data secara benar, dan bila kami berhasil
melakukannya, kami akan terheran-heran mengapa hal itu tidak terpikirkan sejak
dulu.”
Hal itu
mengarah pertanyaan terbesar: Apa yang diduga telah menyebabkan terjadinya big
bang itu sendiri? Andrei Linde, pakar yang paling disegani yang adalah
salah seorang pencetus versi inflasi yang sangat populer sehubungan dengan
teori big bang, dengan terus terang mengakui bahwa teori standar itu
tidak membahas pertanyaan dasar ini. ”Problem pertama, dan yang utama adalah
pemunculan awal dari big bang,” katanya. ”Orang mungkin
bertanya-tanya, Apa yang ada sebelum itu? Jika waktu-ruang belum ada pada waktu
itu, bagaimana mungkin segala sesuatu muncul dari ketiadaan? . . .
Menjelaskan ketunggalan awal ini—di mana dan kapan semua itu terjadi—masih
tetap merupakan masalah kosmologi modern yang paling tidak dapat diatasi.”
Suatu
artikel provokatif dalam majalah Discover baru-baru ini menyimpulkan
bahwa ”tidak ada kosmolog yang berpikiran sehat yang akan menyatakan bahwa Big
Bang adalah teori mutlak”.
Sekarang
mari kita pergi ke luar rumah dan merenungkan keindahan dan misteri dari langit
berbintang yang membentang.
Kelvin adalah satuan skala suhu yang derajatnya sama dengan derajat pada skala suhu Celsius, tetapi skala Kelvin mulai pada angka nol mutlak, yaitu 0 K—sama dengan -273,16 derajat Celsius. Air membeku pada 273,16 K dan mendidih pada 373,16 K.
Tahun Cahaya−Standar Perhitungan Kosmis
Jagad raya begitu besar sehingga jika
mengukurnya dengan mil atau kilometer sama halnya seperti mengukur jarak dari
London ke Tokyo dengan mikrometer. Satuan ukur yang lebih cocok adalah tahun
cahaya, jarak tempuh perjalanan cahaya dalam satu tahun, atau kira-kira
9.460.000.000.000 kilometer. Karena cahaya adalah yang paling cepat di alam
semesta dan hanya membutuhkan waktu 1,3 detik untuk mencapai bulan dan
kira-kira 8 menit untuk mencapai matahari, tahun cahaya tampaknya benar-benar
luar biasa untuk dibayangkan!
Sumber:
Sedarlah!
Sedarlah!
No comments:
Post a Comment