EKSOTIKA FISIKA "BIG BANG, Awal Kelahiran Alam Semesta"
MENAKJUBKAN!
Alam semesta yang maha luas dan selalu bertambah luas
(khusus- nya pada saat ini) bermula dari suatu ”gumpalan”, dimana semua materi
lumat dalam kerapatan tak hingga. Dapatkah dibayangkan, berapa besar kerapatan
materi dalam sebuah ”titik” yang volumenya nol, jika seluruh massa alam semesta
yang terdiri dari sekitar 100 milyar kali 100 milyar bintang yang massa
tiap-tiap bintang sebesar kira- kira massa matahari dalam tata surya kita
dipaksakan masuk ke dalamnya?
Titik ini dalam kajian kosmologi, yakni bahasan alam
semesta skala besar, dise- but singularitas. Materi yang sekian banyak tersebut
berkumpul menjadi neutron (partikel netral, tak bermuatan listrik). Sebab,
elektron-elektron (partikel bermuatan listrik negatip) yang berasal dari
masing-masing atom telah ”menyatu” dengan proton (partikel bermuatan listrik
positip) ”pasangan”-nya dalam atom.
Keberadaan alam semesta dari ”gumpalan maha padat”
yang mempunyai interaksi gravitasi (interaksi gravitasi disebabkan oleh adanya
massa) yang luar biasa besar, memiliki efek remasan yang juga luar biasa besar
sehingga gumpalan alam semesta mengkerut, berukuran lebih kecil dari bintang
pulsar yang berjejari sekitar dua hingga tiga kali jari-jari matahari. Bahkan
gumpalan ini mengkerut sehingga ia berukuran lebih kecil dari black holes,
memiliki massa jauh lebih besar dibandingkan dengan massa pulsar dan terus
mengkerut hingga berjejari mendekati ukuran titik.
GEJALA
INFLASI
Menurut Prof. Baiquni :
"Alam semesta yang berawal dari ”ketiadaan”
sebagai gun- cangan vakum yang membuatnya memiliki energi yang sangat tinggi
dalam singularitas bertekanan negatip. Vakum yang mempunyai kandungan energi
luar biasa besar dan tekanan gravitasi negatip ini menimbulkan suatu dorongan
eksplosif yang luar biasa besar keluar dari singularitas."
Seiring dengan mengembangnya alam semesta, materi dan
radiasi di alam semesta menjadi semakin dingin. Karena suhu merupakan ukuran
energi rerata (atau kelajuan rerata) partikel, pendinginan semesta memiliki
pengaruh terhadap materi yang dikan- dungnya. Ketika alam semesta mendingin,
karena ekspansi yang super cepat, suhunya merendah melewati 1.000
trilyun-trilyun derajat (coba bandingkan, misalnya dengan suhu reaksi fusi di
matahari yang ”hanya” sekitar 5.500 derajat celcius), pada umur 10 pangkat
minus 35 detik, terjadilah gejala ’lewat dingin’.
Pada saat pengembunan tersentak, keluarlah materi dari
bentuk energi yang mem- anaskan kosmos kembali menjadi 1.000 trilyun-trilyun (1
dengan 27 nol dibelakangnya) derajat. Namun, seluruh kosmos terdorong membesar
dengan kecepatan luar biasa selama waktu 10 pangkat minus 32 detik. Ekspansi
alam semesta yang luar biasa, menggelembung dengan tiupan dahsyat dikenal sebagai
gejala inflasi.
Selama proses inflasi ini, terdapat kemungkinan tak
hanya satu alam saja yang muncul, tetapi beberapa alam, berapa jumlahnya?
Dan masing-masing alam dapat memiliki hukum-hukumnya
sendiri yang tidak perlu sama dengan hukum alam semesta yang kita tempati.
Karena materialisasi dari energi yang tersedia yang pada akhirnya berakibat
terhentinya inflasi tak terjadi secara serentak, maka di lokasi-lokasi tertentu
terdapat konsentrasi materi yang merupakan benih galaksi-galaksi yang tersebar di
seluruh kosmos.
Jenis materi apa yang muncul pertama-tama di alam
ini?
Saat umur alam semesta mendekati seperseratus detik,
isinya adalah radiasi dan partikel-partikel subnuklir. Pada saat itu, suhu
kosmos sekitar 100 milyar derajat celcius. Campuran partikel dan radiasi yang
sangat rapat serta bersuhu sangat tinggi itu lebih menyerupai ”fluida” daripada
zat padat, sehingga kosmolog menamainya ”sop kosmos”.
Nukleosintesis
dan Shadow World
Antara umur satu detik hingga tiga menit terjadi
proses yang dinamai proses nuk- leosintesis yakni proses penggabungan inti-inti
atom. Dalam periode ini, inti atom- atom ringan terbentuk sebagai hasil reaksi
fusi nuklir. Saat, setelah umur alam semesta mencapai 700.000 tahun,
elektron-elektron masuk dalam orbit mereka di sekitar inti dan bersama-sama
inti membentuk atom sembari melepaskan energi radiasi; pada saat itu seluruh
langit bercahaya terang-benderang dan hingga kini ”cahaya” ini masih dapat
diamati sebagai radiasi gelombang mikro.
Menurut perhitungan para ilmuwan kosmologi, alam
semesta mempunyai sekitar sepuluh dimensi; yaitu, empat dimensi ruang-waktu
yang kita hayati, dan enam dimensi lainnya yang tak kita sadari, karena
”tergulung” dengan jari-jari 10 pangkat minus 32 sentimeter yang berwujud
sebagai muatan listrik dan muatan nuklir.
Dimensi yang kita hayati adalah dimensi yang,
katakanlah, ”terentang” sebagai ruang-waktu. Jika semua yang telah dirintis
secara matematika ini memperoleh dukun- gan dari hasil ekperimen atau
observasi, maka ada kemungkinan bahwa alam semesta yang kita huni ini mempunyai
”dunia kembaran”(shadow world ) yang sebenarnya ke- beradaannya di sekeliling
kita, ia hanya dapat kita hubungi melalui medan gravitasi.
Sekian, Semoga Bermanfaat
Sumber :
Miftachul Hadi Applied Mathematics for Biophysics Group Physics Research
Centre, Indonesian Institute of Sciences (LIPI)
No comments:
Post a Comment