Pembentukan Alam Semesta: Big Bang Bukan Ledakan!

Alam semesta. Kredit: ESA/NASA/Hubble

Info Astronomy - Big Bang adalah pengembangan atau pemuaian ruang, bukan sebuah ledakan, meskipun apa yang ditulis di buku, video, artikel dan laporan (bahkan oleh para ilmuwan) sering menggambarkan Big Bang sebagai ledakan, faktanya hal tersebut keliru. Mari kita lihat perbedaan antara ledakan sebuah ruang versus pemuaian ruang.

Dalam Gambar 1 (di bawah) ditunjukkan sebelum dan setelah ledakan. Awalnya ada sebuah ruang, dengan sebuah struktur bulat--bayangkan ini adalah bom atau granat atau bintang atau bentuk lain dari energi yang tersimpan dan akan meledak--yang berada di dalamnya. Dalam Gambar 1, ruang ini sudah tercipta lebih dulu, dan begitu juga struktur bulat tersebut.

Kemudian sesuatu terjadi dan struktur bulat tadi meledak. Apa yang ada dalam struktur bulat tersebut mengalami semacam transformasi--misalnya, reaksi kimia atau reaksi nuklir--dan ia melepaskan energi. Hal ini menciptakan panas yang luar biasa dan tekanan di dalam struktur bulat tersebut.

Kompresi panas dan tekanan menyebabkan bagian dalam struktur bulat tersebut mengembang sebagai bola panas penuh materi. Energi keluar dari bola panas raksasa tersebut dengan kecepatan tinggi dan suhu bagian dalam yang amat sangat panas. Setelah itu, tekanan dan suhu secara bertahap menurun setelah interior bola tadi mengembang ke seisi ruang yang sudah tercipta di mana struktur bulat tadi belum meledak.

Gambar 1. Jika alam semesta diawali ledakan. Kredit: M. Strassler

Perhatikan bahwa penyebab ledakan bola panas tadi adalah reaksi yang menciptakan panas dan tekanan yang besar di dalam wilayah kecil. Ini adalah ketidakseimbangan antara tekanan besar dan panas di dalam struktur bola dibandingkan dengan tekanan rendah dan suhu luar struktur bola yang menyebabkan ia meledak.

Dan untuk hal-hal dalam kecepatan bergerak dengan kecepatan tinggi, materi dari struktur bola ini dikatakan terlepas dari lokasi awal mereka. Kecepatan relatif mereka ke titik awal mereka tidak bisa lebih besar dari cahaya, sehingga ada batas untuk seberapa cepat mereka dapat menjauh satu sama lain.

Dalam Gambar 2 (di bawah) digambarkan proses dari perluasan atau pengembangan ruang. Antara gambar kiri dan gambar kanan, ruang telah mengembang dua kali lipat, seperti yang Anda lihat dengan adanya garis-garis pada gambar. Kursi, meja, kucing dan orang-orang di dalam ruang pada Gambar 2 tidak ikut-ikut mengembang, hanya ruang di mana mereka berada yang mengembang. Singkatnya, ruang menjadi lebih luas.

Perhatikan bahwa objek tidak bergerak secara intrinsik. Tidak ada panas atau tekanan yang mendorong mereka mengembang atau bergerak di mana saja. Yang bekerja adalah ruangnya, ruang meluas namun benda-benda di dalamnya tidak. Pada gambar kanan, jarak antara kucing dan meja telah menjadi dua kali lipat lebih jauh.

Gambar 2. Jika alam semesta diawali dengan pengembangan. Kredit: Mr. Strassler

Jenis perubahan di ruang itu sendiri adalah mungkin dalam teori gravitasi Einstein tetapi tidak di Newton. Untuk Einstein, ruang tidak hanya sebuah tempat di mana sesuatu terjadi; ruang adalah semacam sesuatu yang ada dengan sendirinya, mampu tumbuh, menyusut, deformasi, menggeliat, dan berubah bentuk.

Karena ini adalah ruang yang berkembang, dan bukan benda yang bergerak, relativitas Einstein menempatkan tidak ada kendala pada seberapa cepat jarak antara obyek dapat tumbuh, dengan kata lain tidak ada kendala pada seberapa cepat ruang antara objek dapat muncul. Ini tidak bertentangan dengan relativitas.

Orang sering mengatakan bahwa "relativitas mengatakan bahwa tidak ada yang bisa pergi lebih cepat dari kecepatan cahaya". Tapi kata "tidak" dan "pergi" ini ambigu, dan dalam sains kita belajar bahwa kata-kata yang tidak tepat menyebabkan masalah. Kata Einstein (jika Anda membacanya) sering ambigu dan mudah disalahpahami, meskipun ia mencoba untuk menjadi tepat. Tapi persamaan Einstein tidak ambigu.

Pernyataan yang tepat dari relativitas adalah bahwa jika dua benda melewati satu sama lain pada titik yang sama, maka pengamat yang bergerak dengan salah satu objek akan mengukur kecepatan dari objek lain untuk menjadi kurang dari atau sama dengan kecepatan cahaya; dan sebaliknya.

Perhatikan juga, sangat penting, bahwa penyebab perluasan ruang tidak perlu ada hubungannya dengan panas atau tekanan ... dan bukan merupakan ledakan seperti yang sering digambarkan. "Kalau alam semesta berawal dari ledakan, berarti alam semesta akan memiliki pusat ledakan," kata fisikawan Paul Steinhardt, direktur Pusat Sains Teoritis di Universitas Princeton di Princeton, New Jersey, AS. "Kami telah mengamati bahwa segala sesuatu bergerak menjauh dari satu sama lain. Ini mengindikasikan alam semesta mengembang, bukan dari ledakan."

Alih-alih alam semesta memiliki pusat ledakan di mana segala sesuatu mengembang, para ilmuwan berpikir alam semesta berkembang di mana-mana, ke segala arah, secara sama-sama. "Ruang bukan hanya sesuatu yang diam dan hal-hal terjadi di dalamnya, ruang adalah sesuatu yang dinamis," kata Andreas Albrecht, seorang ahli fisika teoritis di University of California.