Berikut
adalah bagian keenam dari sebuah makalah panjang yang ditulis seorang
teman untuk bahan diskusi lintas disiplin dengan tema Tuhan dan masa
modern. Bagian ini membahas banyak dunia
Baca Part 5
Struktur
alam semesta ini, yang ada kita di dalamnya, pada dasarnya terdiri dari
kepadatan tertentu dan materi tertentu. Jika lebih renggang dari
sekarang, kita akan melihat lebih sedikit galaksi. Jika lebih padat dari
sekarang, tentu kita melihat lebih banyak galaksi. Begitu pula, jika
partikel penyusunnya beda, maka zat pengisi alam semesta yang kita lihat
akan berbeda pula. Kepadatan dan materi beserta parameternya seperti
tetapan kopling dan massa partikel, disebut sebagai kondisi awal alam
semesta. Ia ditentukan oleh hukum fisika, yang disebut model standar.
Model
standar menyebutkan kalau kekosongan dalam fisika berbeda dengan
kekosongan sejati. Ketika kita bicara kekosongan, kita membayangkan
ketiadaan apa-apa. Sesuatu yang berdimensi negatif satu dalam
matematika. Kosong ya kosong, tidak ada apa-apa (true vacuum).
Kekosongan dalam fisika berbeda. Anggap seluruh alam semesta ini kita
buang isinya, apa yang tertinggal adalah kekosongan itu sendiri. Tetapi
kekosongan ini tetap memiliki sesuatu. Ia tipe kekosongan yang disebut
kekosongan palsu (false vacuum). Alam semesta dengan cara ini
dapat dibayangkan sebuah mangkuk berisi jus cincau. Kondisi kosong palsu
tercapai ketika hanya ada mangkuk, tidak ada jus cincau lagi. Kondisi
kosong sejati tercapai ketika tidak ada mangkuk sama sekali.
Dalam
kekosongan palsu terdapat gejolak eksistensi yang disebut ilmuan
sebagai fluktuasi kuantum. Gejolak eksistensi ini ditandai dengan muncul
lalu lenyapnya materi palsu. Sebuah materi sub atom muncul lalu lenyap,
dalam selang waktu sepersemiliar detik atau kurang. Gejolak ini
memunculkan apa yang disebut ilmuan sebagai gaya kuantum. Dan ini bukan
spekulasi, sudah ada eksperimennya dan sudah ada ilmuan yang mendapat
nobel karenanya. Gejala ini disebut efek Casimir. Lebih jauh, fluktuasi
kuantum ditemukan di alam semesta dan disebut fluktuasi purba oleh
pengamatan observatorium COBE (Smoot et al.1992)
Gejolak
kuantum inilah yang menjadi asal muasal kondisi awal alam semesta. Alam
semesta adalah efek Casimir yang mewujud menjadi nyata. Ia eksis, tapi
gagal lenyap, dan menjadi nyata, mengembang bersama kondisi awalnya yang
seperti sekarang. Tetapi, sebuah pertanyaan menggelitik, dan ini
disebut argumen penyetelan halus (fine-tuning universe): kenapa kondisi awal yang kita peroleh seperti ini, bukan lainnya?
Para
fisikawan bertanya, mengapa massa elektron yang dihasilkan gejolak
kuantum seperti sekarang, bukan massa yang lain? Setelah diperiksa, dari
sekian banyak kemungkinan, hanya ada sedikit kemungkinan yang dapat
memunculkan susunan yang memungkinkan kehidupan kompleks. Gabungkan
parameter ini dengan parameter lainnya, maka yang kita peroleh adalah
sebuah kondisi awal yang sangat langka. Tapi gejolak kuantum muncul
setiap saat dalam kekosongan palsu dan kondisi awal yang mana pun punya
peluang yang sama untuk muncul. Kenapa harus yang seperti ini? Ada dua
kubu : kubu Tuhan dan kubu multijagad. Kubu Tuhan bilang, ya ini karena
Tuhan yang memilihkan kondisi awal seperti ini. Kubu Multijagad bilang,
itu kebetulan. Kebetulan di alam semesta kita kombinasi yang muncul
seperti itu, dan ada tak terhingga alam semesta.
Bagaimana
mungkin ada tak terhingga alam semesta? Hal tersebut hanya mungkin
benar secara ilmiah jika kita melihat alam semesta lain selain alam
semesta kita bukan? Hal ini sebenarnya konsekuensi logis dari teori
inflasi. Mari kita tinjau sebentar tentang teori inflasi.
Telah
disebutkan kalau diameter alam semesta 92 miliar tahun cahaya. Artinya
seandainya kita diubah menjadi planet Bumi dan melihat ke kiri, kita
mampu mengindera jagad raya hingga sejauh 46 miliar tahun cahaya.
Melihat ke kanan, kita bisa melihat jagad raya sejauh 46 miliar tahun
cahaya juga. Masuk akal jika usia alam semesta ini adalah 46 miliar
tahun, karena itulah waktu minimal yang diperlukan materi bergerak dari
satu ujung ke ujung lain jagad raya. Ingat, menurut teori relativitas,
kecepatan tertinggi di alam semesta adalah kecepatan cahaya. Tapi, tak
disangka, alam semesta usianya hanya 12,8 miliar tahun. Bahkan tak
sampai separuh diameter jagad raya. Ini artinya, alam semesta memuai
dengan kecepatan melebihi kecepatan cahaya itu sendiri. Bagaimana
mungkin? Ini yang disebut masalah domain dalam teori Big Bang.
Untuk
menambal kekurangan ini, ilmuan mengajukan teori inflasi (Bucher dan
Spergel, 1999). Teori inflasi mengatakan, beberapa saat setelah Big
Bang, alam semesta mengembang sangat cepat, sedemikian cepat, hingga
melebihi kecepatan cahaya. Seperti balon yang ditiup. Bagian-bagian dari
balon ini tidak sempat berhubungan satu sama lain karena kecepatan
pengembangan melebihi kecepatan yang bisa ditempuh informasi dari
bagian-bagian tersebut untuk menyeberang ke bagian lain. Seberapa cepat
inflasi ini? Tampaknya itu bisa diketahui jika kita mengetahui kecepatan
gerak bagian terjauh dari alam semesta. Tetapi bagian tersebut
sedemikian jauhnya sehingga informasinya belum sampai ke kita. Lebih
parah lagi, bagian tersebut semakin menjauh dari kita dengan gerak
dipercepat. Informasinya tidak akan pernah sampai ke kita.
Tetapi
ilmuan punya cara lain, yaitu mengukur temperatur alam semesta. Jika
alam semesta memuai begitu cepatnya pada masa inflasi, semakin cepat ia
mengembang, maka alam semesta semakin luas kan? Semakin luas artinya
alam semesta semakin datar. Eksperimen dan pengamatan, dilakukan di
Antartika dan di luar angkasa, menemukan bahwa, alam semesta kita
berbentuk benar-benar datar! (Netterfield et al. 1995; Scott et al.
1996; Lineweaver et al. 1997)
Apa
artinya alam semesta datar? Artinya alam semesta kita tak terhingga
luasnya. Tak terhingga dalam artian datar, bukan seperti donut atau bola
yang terhingga tapi tak terbatas (Baltovic, 1999). Ini sangat sederhana
bukan? Kita tidak membayangkan kalau pesawat dalam film Star Trek suatu
saat akan tiba di ujung Alam Semesta. Itu aneh, lebih masuk akal kalau
pesawat tersebut akan terus saja melaju tanpa pernah tiba di suatu
ujung. Walaupun alam semesta ini hampir sepenuhnya kosong, tapi jika
kita mempunyai roket yang terus bergerak lurus, tanpa dipengaruhi
gravitasi, suatu saat ia akan menabrak sebuah benda, tidak mungkin ia
menabrak ujung alam semesta.
Dalam
masa inflasi, karena kecepatan informasi terbatas, maka daerah-daerah
dalam bagian alam semesta yang memuai memiliki konfigurasinya
sendiri-sendiri. Fluktuasi kuantum tidak mampu saling menyatu dan
akibatnya kondisi awal dari tiap wilayah terpisah ini berbeda-beda. Alam
semesta kita hanya satu bintik dari tak terhingga bintik dalam balon
yang mengembang ini. Bintik kita, memiliki kondisi awal seperti yang
kita amati sekarang. Bintik lain, berbeda. Lebih menyeramkannya lagi,
dalam alam semesta tak terhingga, akan ada bintik-bintik yang 100% sama
persis dengan alam semesta kita. Dan karena jumlahnya tak terhingga,
jumlah bintik-bintik ini juga tak terhingga banyaknya. Tegmark (2008)
bahkan menghitung kalau salinan yang tepat seperti anda dan mengerjakan
hal yang anda lakukan sekarang, membaca artikel ini, berada pada jarak
sekitar 1010^(29) meter jauhnya dari anda sekarang.
Inflasi
menyebabkan fluktuasi kuantum mewujudkan seluruh kombinasi yang mungkin
dari kondisi awal dan karena kombinasi yang mungkin itu terhingga, maka
ada tak terhingga jumlah kombinasi yang sama. Ada tak terhingga anda di
dalam jagad yang muncul dari Big Bang, masing-masing tinggal dalam
bintiknya sendiri. Para ilmuan menyebut bintik alam semesta lokal ini
sebagai volume Hubble atau dilambangkan dengan O (huruf kapital o dengan
model huruf ParkAvenue BT).
Dua
asumsi pendukung multijagad ini adalah alam semesta tak terbatas dan
distribusi materi yang seragam. Kita telah menyebutkan bagaimana alam
semesta tak terbatas dikonfirmasi oleh sains, bagaimana dengan
distribusi materi yang seragam. Ini mirip dengan argumen yang diajukan
oleh Reichenbach sebelumnya bahwa komponen penyusun anggota himpunan
mencirikan himpunan itu sendiri, bagian mencirikan keseluruhan. Tapi
bagaimana kita yakin? Bisa jadi kasusnya malah seperti bata kecil
menyusun tembok besar, bukannya tembok adalah bata karena tersusun dari
bata.
Sayangnya para ilmuan hanya
menduga hal ini benar berdasarkan pengamatan pada alam semesta kita.
Dalam volume Hubble, distribusi materi terlihat seragam ke segala arah.
Ketidak seragaman hanya dideteksi pada sutruktur kurang dari sekitar 1024
meter (100 juta tahun cahaya). Ukuran ini sangat kecil dibandingkan
dengan O. Jika kita bandingkan, ketidakseragaman hanya mencakup
sepersejuta dari bagian volume Hubble. Masuk akal jika ditarik
kesimpulan kalau seluruh multijagad bersifat seragam karena ukurannya
lebih besar lagi dari volume Hubble. Dalam skala yang jauh lebih besar
dari volume Hubble, dapat ada sebuah domain dimana tetapan kopling dan
massa partikel dalam model standar tidak konsisten dengan kehidupan dan
karenanya, tidak mengherankan kalau kita hidup di volume Hubble yang
mendukung kita hidup, jika tidak, kita tidak akan mengajukan pertanyaan
mengapa alam semesta kita (O. yang kita tempati) memiliki konfigurasi
yang mendorong kehidupan.
Multijagad
tipe ini disebut multijagad tingkat 1 oleh Tegmark karena alam
semesta-alam semesta hanya berbeda dalam kondisi awalnya saja, sementara
hukum fisika yang mengatur alam semesta ini sama. Ia lebih sederhana
dari asumsi jagad tunggal yang membutuhkan jawaban atas pertanyaan:
mengapa distribusi materi dan kerapatan alam semesta seperti sekarang,
kenapa tidak yang lain? Gerakan ID menyebut sebabnya adalah Tuhan yang
mereka pandang lebih sederhana. Kesederhanaan ini dimunculkan dari
asumsi kalau sebuah peristiwa dengan kemungkinan yang kecil tidak muncul
karena kebetulan (Dembski, 1998:48). Tentu saja asumsi ini tidak logis
karena kemungkinan apapun, sejauh tidak nol, tetap dapat mewujud secara
kebetulan. Ambil contoh seperangkat kartu remi dengan 52 kartu,
kemungkinan sebuah konfigurasi 7 kartu ada di tangan anda adalah 1:
(52x51x50x49x48x47x46) atau satu dari 674274182400 kemungkinan atau
secara pecahan, kemungkinannya adalah 0,000000000001, tetapi tetap saja
ia mewujud di tangan anda kan? Dan dalam alam semesta tak terhingga
luasnya, kemungkinan ini pasti akan mewujud (Monton, 2004). Itu mengapa
para ilmuan (setidaknya filsuf sains), memandang gagasan multijagad yang
memunculkan segala kondisi awal yang mungkin lebih sederhana karena
kita tidak perlu memilih salah satu dan adanya kita di volume Hubble
sekarang hanyalah kebetulan belaka. Tapi, Tegmark beranjak lebih jauh
dengan memberikan deskripsi multijagad tingkat kedua, yang lebih
sederhana lagi dari tingkat 1.
lihat Part 7
Referensi:
Baltovic, Mark. 1999. The Topology of the Universe. Online. Tersedia di: http://www.maths.lse.ac.uk/Personal/mark/topos.pdf
Bucher, M.A. and D. N. Spergel. 1999. Inflation in a low-density Universe, Scientific American. 1/1999
Dembski, William, 1998, The Design Inference, Cambridge University Press.
Lineweaver, C., Barbosa, D., Blanchard, A., & Bartlett, J. 1997, Constraints on h, b and o from cosmic microwave background observations. Astronomy & Astrophysics, 322, 365
Netterfield, C. B., Jarosik, N., Page, L., Wilkinson, D., & Wollack E. 1995,
The anisotropy in the cosmic microwave background at degree angular scales Astrophysical Journal, 445, L69
The anisotropy in the cosmic microwave background at degree angular scales Astrophysical Journal, 445, L69
Scott, P. F. et al. (VSA collab.) 1996, Measurements of Structure in the Cosmic Background Radiation with the Cambridge Cosmic Anisotropy Telescope. Astrophysical Journal, 461, L1
Smoot G. F. et al. (COBE collab.) 1992, Structure in the COBE differential microwave radiometer first-year maps Astrophysical Journal 396, L1
Tegmark, M. 2008. Many World in Context. Dalam “Many Worlds? Everett, Quantum Theory and Reality”, S. Saunders, J. Barrett, A. Kent & D. Wallace (eds), Oxford Univ. Press
Sumber: FaktaIlmiah.com
No comments:
Post a Comment