Ekspansi Alam Semesta

Pada tahun 1922 fisikawan Rusia Alexander Friedmann meramalkan alam semesta memuai atau mengalami ekspansi. Menurut Fiedmann galaksi-galaksi juga bergerak kesamping tetapi dengan kecepatan rendah. Ketika alam semesta mengerut tidak semua partikel bertabrakan, ada yang bersimpangan jalan dan saling menjauhi, inilah yang dimaksud dengan jagat raya memuai atau ekspansi alam semesta. Menurut perhitungan,pemuaian alam semesta terjadi antara 5% – 10% dalam satu miliar tahun sekali.

ada 3 bentuk pemuaian atau ekspansi alam semesta model friedmann yaitu :

Model pertama : Alam semesta tidak terhingga dalam ruang yang tidak terbatas. Gravitasi begitu kuat sehingga ruang menggembung mirip permukaan bola dengan 3 dimensi, dan dimensi ke 4 adalah waktu yang rentangannya seperti garis bujur 2 yaitu batas awal dan batas akhir.

Model kedua : Ruang melengkung mirip pelana kuda dan tak terhingga

Model ke tiga : Ruang itu datar dan tidak terhingga dengan laju pemuaian yang kritis.

Dari model Freidmann diperkirakan suatu masa antara 10 sampai dengan 20 milyar tahun yang lalu, jarak anatara galaksi adalah 0 (zero). Teori relativitas umum telah mengatakan tentang adanya suatu titik singgularitas. Alam semesta rapat tidak terhingga, demikian juga lengkungan ruang waktunya. Ketika itu terjadilah Big Bang atau peristiwa dentuman besar.

Fisikawan Rusia George Gamow (1904-1968) mengatakan, pada usia awalnya jagat raya sangat rapat dan panas sehingga membara putih. Cahaya putih ini sangat jauh geseran merahnya dan terlihat sebagai gelombang mikro. Ini menunjukkan bahwa galaksi-galaksi diluar bima sakti sangat jauh sehingga memiliki sumber lemah. Sedangkan galaksi kita letaknya dekat sehingga mempunyai sumber kuat. Tetapi volume ruang sumber dekat tidak sebanyak yang dimiliki sumber jauh, artinya dimasa lalu sumber ini lebih banyak ketimbang masa kini. Dengan ekspansi dinamis alam semesta maka radiasi sinar kosmis mestinya tersebar keseluruh penjuru. Pada tahun 1960 an bentuk radiasi yang dibayangkan Gamow dan Adler menjadi pokok penelitian sekelompok Ilmuwan dengan peralatan akurat di Universitas Princeton, akan tetapi apa yang mereka cari telah ditemukan orang lain yaitu Arno penzias dan robert Wilson. Radiasi di tempat jauh yang meninggalkan sumbernya dalam masa lalu, baru dalam masa kini radiasi itu ke didektoR.

Stephen Hawking menyatakan : seandainya ada kawasan anti materi dalam galaksi, kita bisa meneliti radiasi dan jumlahnya di tapalbatas kawasan materi dan anti materi, di tapal batas ini partikel saling meniadakan dan menghasilkan radiasi tinggi namun radiasi ini tidak kita temukan karena galaksi terbuat dari kuark bukan anti kuark. Ia juga berkata untunglah kuark dan anti kuark tidak sama banyak anihilisasi waktu jagat raya masih muda akan kaya radiasi tetapi miskin materi, tidak akan ada bintang, galaksi, planet, bumi bahkan diri kita. Baginya,membicarakan kawasan anti materi terasa sangat religius.

Pembuktian bahwa jagat raya mengalami ekspansi bisa dilakukan dengan menggunakan efek doppler. Frekwensi yang berbeda pada cahaya akan mengasilkan warna yang berbeda pula, frekwensi rendah muncul pada ujung merah, frekwensi tinggi pada ujung biru spektra. Jadi bintang yang menjuhi kita, spektrumnya bergeser ka ujung spektra merah sedangkan bintang yang mendekati kita menunjukkan pergeseran biru. Derajat pergeseran ke sisi merah dan kesisi biru menunjukkan laju gerakannya. Para astronom menemukan karakter bintang-bintang galaksi bima sakti bergeser ke ujung merah ini menunjukkan galaksi menjauh dan berekspansi.
Berdasarkan pengamatan pada gerak bintang dari galaksi-galaksi, para Astronom menduga terdapat banyak materi tak tampak yang mempengaruhi gaya gravitasi.karena materi ini tidak memancarkan cahaya maka disebut sebagai materi gelap (dark matter)yang dapat berupa lubang hitam (black hole) dan juga nutrino dan apabila jumlah nutrino cukup banyak maka akan berpengaruh pada gaya gravitasi karena nutrino bermassa. Estimasi saat ini menyatakan bahwa jumlah materi yang tampak dijagat raya tidak cukup untuk mengerem ekspansi alam semesta sehingga alam semesta akan terus berkembang namun jika nutrino tersedia dalam jumlah yang cukup maka akan sanggup mengerem ekspansi alam semesta sampai suatu ketika akan berhenti dan kembali berkontraksi.Dengan demikian nutrino akan dapat menentukan nasib alam semesta, namun sayangnya nutrino belum cukup efektif terdeteksi.

Dengan ekspansi alam semesta yang didahului dengan Big Bang ini menunjukkan bahwa materi memiliki permulaan dan menyangkal secara ilmiah ungkapan bahwa materi tidak memiliki awalan atau dalam keabadian dengan demikian materi diciptakan oleh Sang Maha Pencipta sehingga sebenarnya alam semesta berada pada kendali eklusif penguasa tunggal dengan kekuasaan yang tidak terbagi-bagi, yaitu Tuhan Pencipta Alam Semesta Bagi otak yang cerdas, ciptaan itu terungkap bukan hanya dalam estetika seni namun juga dalam kerangka matematis, bagaimana tidak coba andai ekspansi alam semesta kecepatannya lebih lambat 1/10^18 (menurut ungkapan seorang ilmuwan) maka alam semesta akan runtuh, tenggelam kedalam dirinya sendiri dan tidak mungkin menjadi alam semesta yang seperti yang sekarang ini, karena pengembangan alam semesta berada pada besaran yang sangat kritis.

Demikian juga dengan kuantitas materi, jika ia kurang dari yang sebenarnya alam semesta tidak akan tersebar ke sekitarnya membuat pembentukan benda-benda langit menjadi tak mungkin. kekuatan yang berlaku dalam pemecahan komposisi awal pada saat penciptaan tidak hanya hebat tiada banding tetapi rancangan di balik itu sangat luar biasa dan brelian. Segala sesuatu dirancang oleh Sang pencipta untuk memungkinkan keberadaan alam semesta bahkan kehidupan kita dibumi ini. Semua peristiwa ini sebenarnya adalah sarana untuk menunjukkan adanya kekuasaan yang tak terbatas Sang pencipta kepada kita semua agar kita tidak menutup mata kepadaNya. Jika Dia berkehendak maka akan terciptalah segala sesuatu sesuai dengan kehendaknya.

Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa sejumlah proses dialam terjadi dalam satu arah dan tidak dapat balik lagi arahnya ditentukan oleh penambahan entropi keseluruhan. Dengan demikian energi semakin berkurang keterpakaiannya dan dan akhirnya menjadi tak menguntungkan lagi. Apabila alam semesta dan materi berada pada sepanjang keabadian maka alam semesta ini akan diam dalam waktu yang abadi dan tidak pernah mengalami ekspansi atau pemuaian.

Disamping itu jika jumlah total energi massa terbatas dan jumlah energi yang digunakan berkurang, maka alam semesta mustahil ada selama-lamanya karena telah menghabiskan energi yang telah digunakan. Misalnya semua atom radio aktif akan rusak sehingga setiap bagian alam semesta akan memiliki suhu yang sama, sehingga tidak akan terjadi aktifitas apapun. Maka solusi yang terbaik adalah bahwa alam semesta tentu diciptakan dengan banyak energi yang telah digunakan kemudian sejak itu mengalami kemunduran.