Menguak Misteri Semesta Sebelum Terjadinya Big Bang, Dapatkah Sesuatu Muncul dari Ketiadaan?

JAKARTA - Sejumlah ilmuwan masih penasaran dengan hal-hal yang ada di semesta sebelum terjadinya ledakan besar atau Big Bang. Ledakan besar yang menjadi pemicu terciptanya semesta ini kini diprediksi akan kembali terjadi.

Fisikawan Brian Cox dalam seri terbaru BBC, Universe, mengatakan bahwa bintang terakhir akan perlahan-lahan mendingin dan memudar. Dengan kematian bintang-bintang, Semesta sekali lagi akan menjadi hampa, tanpa cahaya atau kehidupan atau makna.

 BACA JUGA:Polda Metro Ungkap 19 Kasus Narkoba Internasional dalam 3 Bulan, 35 Tersangka Diamankan

Namun, dilansir dari BBC, menurut ilmuwan lainnya, kematian bintang-bintang yang menciptakan ruang hampa di semesta ini justru menjadi pemantik baru dari kemungkinan dentuman besar yang lain.

Semua materi fisik terbuat dari banyak sekali partikel-partikel yang masa hidupnya sementara, termasuk kuark, blok-blok yang membentuk proton dan neutron.

Kala itu, materi dan "antimateri" kira-kira berjumlah sama. Setiap tipe partikel materi, seperti kuark, memiliki antimateri, yakni pasangan yang sangat identik dengan partikel itu sendiri, namun memiliki satu aspek perbedaan.

Materi dan antimateri akan musnah dalam sekejap dalam ledakan energi bila keduanya bertemu, ini berarti partikel-partikel ini terus menerus tercipta dan hancur - berulang-ulang.

Tapi bagaimana awal mula munculnya partikel-partikel ini? Teori medan kuantum mengatakan, bahkan ketika alam semesta dalam keadaan hampa dan kosong, terdapat banyak sekali aktivitas fisika dalam bentuk fluktuasi energi.

Fluktuasi-fluktuasi ini dapat meledakkan partikel, yang kemudian dengan cepat menghilang.

Semesta yang hampa sebenarnya sibuk dengan partikel-partikel yang terus tercipta lalu hancur, yang terlihat seperti "tidak ada apa-apa". Mungkin ini berarti, kuantum hampa (meskipun namanya demikian), sebenarnya tak sepenuhnya kosong.

Filsuf David Albert telah lama mengkritik teori Dentuman Besar, yang memiliki premis menciptakan sesuatu dari ruang hampa.

Tapi kemudian, bila ada yang bertanya: dari mana alam semesta kosong itu berasal? Maka kita harus mundur lebih jauh lagi, hingga ke masa Planck - periode paling awal dalam sejarah alam semesta yang bisa dihitung dengan teori fisika.

 BACA JUGA:3 Makanan Favorit Pebulu Tangkis Andalan Indonesia The Minions, Nomor 1 Kesukaan Marcus Fernaldi Gideon/Kevin Sanjaya Sukamuljo di India

Masa ini terjadi sepersepuluh juta dari satu triliun dari satu triliun triliun detik dari peristiwa Dentuman Besar. Pada titik ini, ruang dan waktu adalah subjek dari fluktuasi kuantum.

Fisikawan biasanya bekerja secara terpisah dengan mekanika kuantum, yang menghitung dunia mikro partikel, dan dengan relativitas umum, yang mengaplikasikannya dalam skala kosmik yang besar.

Tapi untuk benar-benar memahami masa Planck, kita harus menggunakan teori gravitasi kuantum dengan lengkap, dan menggabungkan keduanya.

Saat ini, kita masih belum memiliki teori gravitasi kuantum yang sempurna, tapi ada upaya untuk mendapatkannya－seperti teori dawai (string theory) dan teori gravitasi kuantum simpal (loop quantum gravity).

Dalam kedua teori ini, ruang dan waktu dilihat sebagai kemunculan, seperti gelombang di permukaan laut dalam.

 BACA JUGA:Arbani Yasiz Putus Cinta dalam Episode 1 Series Vision+ Cinta di Balik Awan

Yang kita alami sekarang, ruang dan waktu adalah produk dari proses kuantum yang bekerja di level mikroskopik dan terdalam－proses yang mungkin tidak masuk akal bagi kita, makhluk yang tercipta di dunia makroskopik.

Di masa Planck, pengertian kita akan ruang dan waktu sama sekali hancur, sehingga kita juga tidak bisa mengandalkan pengertian kita akan efek kausalitas.

Meski begitu, semua teori tentang gravitasi kuantum menjabarkan adanya reaksi fisika yang terjadi di masa Planck－sesuatu yang mendahului ruang dan waktu yang kita tahu sekarang. Tapi, dari mana itu berasal?

Bahkan bila hukum kausalitas tidak berlaku seperti biasa, mungkin kita masih bisa menjelaskan komponen dalam masa Planck dengan terminologi sekarang. Tapi sayangnya, bahkan sampai kini, fisikawan-fisikawan terbaik di dunia tak mampu menjawabnya.

Sampai kita membuat kemajuan dengan "teori atas segalanya" atau theory of everything, kita tidak akan menemukan jawaban pasti. Yang bisa kita katakan dengan yakin sekarang adalah, ilmu fisika tidak pernah menemukan contoh pasti dari sesuatu yang tercipta dari kehampaan.

Bagaimana sesuatu muncul dari ketiadaan

Untuk benar-benar menjawab bagaimana sesuatu bisa muncul dari ketiadaan, kita harus menjelaskan keadaan kuantum dari seluruh alam semesta dari awal masa Planck. Tapi semua usaha melakukan ini sangat spekulatif.

 BACA JUGA:Konsisten Transformasi Kultural, Pegadaian Berikan Beasiswa ke Amerika dan Eropa

Beberapa mengarah kepada kekuatan supranatural seperti keberadaan Tuhan.

Namun beberapa penjelasan lain tetap sejalan dengan ranah fisika－seperti multiverse, yang terdiri dari semesta paralel yang tak terhingga jumlahnya, atau Semesta dengan model siklus, yang lahir dan terlahir kembali.

Fisikawan pemenang hadiah Nobel Roger Penrose mengusulkan satu teori yang menarik namun kontroversial tentang model siklus Semesta yang disebutnya dengan "conformal cyclic cosmology".

Penrose terinspirasi dari adanya koneksi matematika antara Semesta yang sangat panas, padat, dan kecil－seperti halnya dalam teori Big Bang, dan Semesta yang sangat dingin, kosong, dan melebar sangat luas, seperti yang kemungkinan terjadi di masa depan.

Teorinya secara radikal mencoba menjelaskan hubungan ini, yakni keduanya identik secara matematika bila dibawa ke batasan tertentu. Pemikiran ini tampak paradoks, namun ketiadaan total materi mungkin telah berhasil memunculkan semua materi yang kita lihat di sekitar kita dalam Semesta kita sekarang.

 BACA JUGA:Proyek Ambisius Gaia, yang Ingin Memetakan Galaksi Bima Sakti hingga Merekam Gempa Bintang

Dalam pandangan ini, Big Bang muncul nyaris dari ketiadaan. Itulah yang tersisa ketika semua materi di alam semesta telah terhisap dalam lubang hitam-lubang hitam, yang kemudian melebur menjadi photon, kemudian menghilang ke kehampaan.

Seluruh semesta, oleh karenanya, muncul dari sesuatu yang, bila dilihat dari perspektif fisika yang lain, paling mendekati dengan ketiadaan mutlak. Tapi kehampaan itu tetaplah sesuatu. Itu masih semesta yang penuh dengan materi fisika, betapapun kosongnya.

Bagaimana mungkin semesta yang sama bisa dingin dan kosong jika dilihat dari satu perspektif, dan panas serta padat jika dilihat dari perspektif lain?

Jawabannya terletak di prosedur matematika kompleks bernama "conformal rescaling", sebuah transformasi geometri yang memengaruhi ukuran sebuah objek namun bentuknya tidak berubah.

 BACA JUGA:Satelit Astronomi China Temukan Medan Magnet Terkuat di Alam Semesta

Penrose menunjukkan bahwa keadaan kosong dingin dan keadaan padat panas dapat dihubungkan dengan penskalaan ulang sedemikian rupa, sehingga mereka serupa bila dikaitkan dengan kondisi ruang dan waktu masing-masing－perbedaannya hanya ada di ukuran saja.

Namun Penrose juga berpendapat, ukuran sebagai konsep tidak lagi masuk akal dalam lingkungan fisik yang ekstrem seperti itu.

Dalam teori conformal cyclic cosmology miliknya, penjelasan Penrose diawali dari tua dan dingin menjadi muda dan panas; keadaan panas dan padat itu muncul karena keadaan yang dingin dan kosong.

Tapi "karena" di sini bukan alasan biasa－melainkan sebab yang terjadi seiring waktu karena efeknya.

Bukan hanya ukuran yang tidak lagi masuk akal dalam keadaan ekstrem ini; waktu juga demikian. Semesta yang dingin dan kosong dengan semesta yang panas dan padat terletak dalam garis waktu yang berbeda.

Semesta yang dingin dan kosong akan terus berlanjut selamanya dari perspektif pengamat dalam geometri temporalnya sendiri, namun keadaan panas dan padat yang diakibatkannya menghuni garis waktu baru dengan sendirinya.

Teori ini dapat membantu memahami, bahwa semesta yang panas dan padat tercipta dari semesta yang dingin dan kosong melalui cara yang non-kausal.

Mungkin bisa dibilang, keadaan panas dan padat muncul dari, atau berdasar pada, atau terwujud dari keadaan dingin dan kosong.

Ini adalah gagasan metafisika yang telah banyak dieksplorasi oleh para filsuf sains, terutama dalam konteks gravitasi kuantum, di mana sebab-akibat tak berlaku.

Dengan pengetahuan kita yang terbatas, fisika dan filsafat menjadi saling berkelindan dan sulit diuraikan.

Beberapa orang meyakini semesta-semesta paralel ini bisa diamati dalam data kosmologi, dari jejak-jejak radiasi yang tercipta saat alam semesta lain bertabrakan dengan alam semesta kita.

Banyak fisikawan kuantum lain yang mengembangkan teori siklus Penrose, meski tidak ada yang disetujui oleh dirinya.

Dentuman Besar kita mungkin merupakan kelahiran kembali multiverse kuantum tunggal, yang di dalamnya terdapat banyak semesta paralel yang terjadi bersamaan. Semuanya mungkin saja terjadi, dan itu terjadi berulang-ulang.

(Nanda Aria)