Sabtu, September 12, 2009

Tuhan Ciptakan Alam Semesta Cukup dengan Enam Angka

Apabila kita melihat alam semesta yang sangat luas ini, kerumitan hukum-hukumnya, dengan tepinya yang tak berhingga, kita pasti tidak pernah menduga bahwa sains sudah berhasil mengungkap sebuah rahasia bahwa Tuhan hanya memerlukan enam angka saja untuk menjadikan alam semesta kita seperti sekarang ini.


Hukum matematika menjadi dasar pembuatan alam semesta kita – bukan hanya atom, tapi juga galaksi-galaksi, bintang-bintang dan umat manusia. Bagian-bagian dari atom – ukuran dan massanya, dan hubungan antara keduanya – menentukan rumus kimia dari dunia kita sehari-hari. Keberadaan atom-atom sangat bergantung pada kumpulan partikel di dalamnya. Obyek-obyek penelitian astronomi, seperti planet-planet, bintang-bintang dan galaksi-galaksi, dikendalikan oleh kekuatan gravitasi. Dan semuanya itu berlangsung di dalam alam semesta yang sedang memuai, yang mana keseluruhan isinya ditumpahkan ke dalamnya di waktu pertama ketika Dentuman Besar dimulai.


Ilmu pengetahuan mengedepankan pola-pola berbeda dan keteraturan-keteraturan yang alami, sehingga lebih banyak gejala digolongkan ke dalam kategori-kategori dan hukum umum. Tujuan pakar teori adalah memperkecil inti sari hukum secara fisik ke bentuk kesatuan persamaan-persamaan dan beberapa angka saja. Ada beberapa cara yang bisa dilakukan, tetapi kemajuan yang dicapai sangat luar biasa menariknya.


Enam angka


Sejak awal abad ke-21, ilmuwan sudah mengidentifikasi ada enam angka penting. Dua di antaranya berhubungan dengan hal mendasar, dua menentukan ukuran dan tekstur menyeluruh alam semesta kita dan menentukan apakah alam semesta akan dilanjutkan selamanya, dan dua terakhir menentukan isi kandungan ruang semesta itu sendiri.


Enam angka ini membentuk sebuah “resep” untuk sebuah alam semesta. Di mana hasilnya sangat ditentukan oleh nilai angka-angka itu, bila ada salah satu angka tidak diatur dengan tepat atau terjadi perubahan signifikan, maka bisa jadi alam kehilang bintang-bintangnya atau lenyapnya kehidupan.


Ilmuwan materialisme berpandangan bahwa pengaturan angka-angka itu terjadi secara alami dan acak. Mungkin saja ada alam semesta lain yang terlahir secara gagal atau berbentuk lain disebabkan ketidaktepatan angka-angka tadi. Dan kemunculan kita di alam semesta ini dikarenakan angka-angka tadi sudah tepat dan benar. Namun ilmuwan lain meyakini itu adalah hasil perbuatan Sang Kreator, Tuhan Yang Maha Pengasih, yang telah mengatur alam ini dengan aturan yang tepat dan benar, tanpa ada cacat sedikit pun dengan perbuatannya.


Hal yang mengejutkan adalah alam semesta kita ini sedang memuai, di mana titik awalnya yang “sederhana” hanya ditetapkan dengan beberapa angka saja, yang kemudian dapat berkembang – ketika angka-angka ini diatur dengan tepat – menjadi alam semesta yang tersusun secara rumit.


Mungkin terdapat hubungan-hubungan antara angka-angka ini. Dalam suatu waktu, kita tidak bisa memprediksi satu pun dari angka-angka itu berdasarkan nilai lainnya. Atau kita juga tidak mengetahui apakah “teori segalanya” pada akhirnya akan menghasilkan rumusan yang saling berhubungan antar angka-angka itu, atau angka-angka itu sudah ditetapkan dengan unik. Keenam angka itu memainkan peran secara khusus dan penting di dalam alam semesta kita, dan secara bersama-sama menentukan bagaimana alam semesta meningkatkan kemampuan-kemampuan internalnya. Lebih dari itu, tiga di antaranya, yang bersinggungan dengan alam semesta secara skala lebih besar, baru sekarang dapat terukur dengan tepat.


Mengapa alam semesta begitu besar


Kemunculan manusia di atas Bumi kira-kira sejak 45 milyar tahun yang lalu. Sebelum matahari dan planet-planetnya dapat dibentuk, pada awalnya bintang-bintang berubah dari hidrogen murni menjadi karbon, oksigen dan atom-atom lain seperti yang disebutkan dalam tabel unsur kimia. Hal ini terjadi selama kurang lebih sepuluh milyar tahun. Ukuran dari alam semesta yang bisa diamati ini kira-kira sejauh jarak tempuh cahaya sejak Dentuman Besar, dengan demikian alam semesta yang terlihat saat ini sekitar sepuluh milyar tahun cahaya, diukur dari titik awal ke titik akhirnya.


Sepasang galaksi NGC 6872 dan IC 4970 diindikasi sebagai akibat perluasan alam semesta. Cahaya bintang terdekat mencapai kita memerlukan kira-kira beberapa abad, sedangkan cahaya galaksi-galaksi menempuh jarak selama 300 juta tahun. Alam semesta haruslah sebesar ini – terukur sebagai angka kosmik N yang memberikan umur cerdas yang meningkat. Sebagai tambahan, angka kosmik Ω (omega) dan Q harus bernilai benar agar semua galaksi bisa terbentuk.


Ini adalah sebuah kesimpulan yang mengejutkan. Sangat besarnya alam semesta kita – yang pada awalnya memberi kesan seakan-akan keberadaan kita tidak penting di dalam skema semesta ini – ternyata benar-benar memerlukan keberadaan kita! Permukaan ruang semesta yang meluas bukanlah sebuah pemborosan luar biasa. Hal ini merupakan sebuah konsekuensi mata rantai kejadian, yang membentang sebelum sistem Matahari kita dibentuk, yang didahului oleh kedatangan kita pada kejadian itu.


Hal ini kelihatannya sebagai sebuah kemunduran ke perspektif anthropocentric (pandangan Yunani Purba bahwa manusia adalah pusat alam semesta) di masa lampau – pandangan yang diruntuhkan oleh teori Copernicus bahwa Bumi beredar mengelilingi Matahari – dibanding sebaliknya. Tetapi kita seharusnya tidak secara naif yang berlebihan menjadi seorang pendukung Copernicus. Makhluk seperti kita memerlukan kondisi-kondisi khusus untuk mengalami peningkatan, maka perspektif kita terikat pada beberapa pengertian tidak lazim. Keluasan alam semesta kita seharusnya tidak mengejutkan kita, meski bisa saja kita masih mencari penjelasan mendalam mengenai ciri-cirinya secara khusus.


Kosmologi sudah berumur


Ilmuwan fisika Max Born sekali waktu mengakui bahwa teori-teori tidak pernah ditinggalkan sampai para penganjurnya meninggal dunia – di mana sains berkembang dalam “pemakaman demi pemakaman”. Tetapi itu terlalu sinis. Selama berlangsungnya, debat-debat kosmologi menjadi semakin mantap, beberapa isu-isu awal sudah tidak lagi kontroversial. Banyak dari kita yang sudah berubah pikiranannya.


Ide-ide kosmologi tidak lagi rapuh dan lenyap dibanding teori-teori kita sekitar sejarah Bumi kita sendiri. Para pakar Geologi menduga benua-benua mengapung pada permukaan bumi, sama cepatnya dengan pertumbuhan kuku jari kita – di mana benua Eropa dan Amerika Utara dulunya tergabung sekitar 200 juta tahun yang lalu. Kita percaya mereka, meskipun sampai sekarang kita masih sulit untuk memahaminya. Kita juga percaya, sedikitnya secara garis besar, kisah tentang bagaimana biosphere kita bertumbuh dan bagaimana manusia bisa muncul.


Beberapa aspek kunci dari lingkungan luar semesta sekarang didukung oleh data yang dipastikan sama. Dukungan empiris untuk sebuah Dentuman Besar selama sepuluh sampai lima belas milyar tahun yang lalu seperti paksaan ketika bukti para pakar geologi menawarkan sejarah Bumi kita. Ini adalah perubahan haluan yang mengejutkan, di mana para nenek moyang kita bisa merangkai teori-teori hampir tidak dibebani fakta-fakta, sehingga kosmologi tidak lebih dari sekedar perhitungan matematika yang spekulatif.


Beberapa tahun yang lalu, keyakinan akan adanya sebuah Dentuman Besar (Big Bang) adalah sekitar 90% - bahwa segalanya yang ada di dalam alam semesta yang bisa diamati ini dimulai dari sebuah bola api yang dimampatkan, jauh lebih panas dibanding inti Matahari. Sekarang menjadi jauh lebih yakin di mana kemajuan dramatis dalam pengamatan-pengamatan dan eksperimen-eksperimen sudah memberikan gambaran semesta yang meluas ke dalam fokus yang tajam sekitar tahun 90-an, dan sekarang derajat keyakinan kita meningkat hingga 99%.


“Hal yang paling tidak bisa dimengerti mengenai alam semesta adalah alam semesta itu bisa dimengerti” adalah sebuah ungkapan yang terkenal dari Albert Einstein. Hal itu menunjukkan kekagumannya pada hukum fisika, yang mana pikiran kita harus menyesuaikan diri untuk memahaminya, menerapkan tidak hanya pada Bumi tapi juga pada galaksi terjauh. Teori gravitasi mengajarkan kepada kita bahwa gaya tarik-menarik yang terjadi ketika benda jatuh ke bumi juga berlaku pada bulan dan planet-planet dalam peredarannya. Kita sekarang mengetahui bahwa kekuatan yang sama ini mengikat galaksi-galaksi, membuat beberapa bintang jatuh ke dalam lubang hitam (black hole), dan bisa jadi menyebabkan galaksi Andromeda roboh ke atas kepala kita. Atom-atom di dalam galaksi-galaksi terjauh identik seperti yang kita dapat pelajari di laboratorium. Semua bagian alam semesta berkembang dengan cara yang sama, seolah-olah mereka memiliki asal-muasal yang sama. Tanpa keseragaman ini, kosmologi tidak akan menjadi seperti sekarang ini.


Perkembangan terbaru membawa kita ke dalam fokus misteri-misteri baru sekitar asal-muasal alam semesta kita, pengaturan hukum-hukumnya, dan bahkan nasib akhirnya. Hal ini berarti menyinggung kepada pecahan kecil pertama dalam satu detik setelah Dentuman Besar, ketika kondisi-kondisi sangat ekstrem yang relevan dengan tidak kepahaman fisika – di mana kita masih bingung mengenai sifat alami waktu, jumlah dimensi-dimensi, dan asal-muasal materi. Di dalam permulaan yang cepat ini, segalanya ditekan ke dalam kepadatan yang tak terukur di mana permasalahan alam semesta dan dunia mikro saling tumpang-tindih.


Ruang tidak bisa menjadi bagian-bagian yang tak terbatas. Detil itu masih misterius, tetapi kebanyakan ilmuwan fisika mencurigai adanya sejenis partikel-partikel berskala 10 pangkat -33 sentimeter. Ini adalah 20 kekuatan dari 10 lebih kecil dibanding sebuah inti atom atau sebesar pengurangan dari peningkatan dalam skala dari sebuah inti-atom kepada sebuah kota besar. Kita lalu mematahkan sebuah penghalang di mana sekali pun ada struktur-struktur diam yang lebih kecil, yang akan melebihi konsep-konsep kita atas ruang dan waktu.


Alam semesta lain


Bagaimana dalam skala terbesar? Adakah daerah-daerah bercahaya yang belum mempunyai waktu untuk mencapai kita dalam 10 milyar tahun atau kira-kira sejak Dentuman Besar? Secara sederhana kita tidak memiliki buktinya. Bagaimanapun, tidak ada batas teoritis pada tingkat alam semesta (di dalam ruang dan waktu di masa depan), dan pada sesuatu yang mungkin datang ke dalam pandangan masa depan yang jauh – hal itu mungkin meregang tidak hanya berjuta-juta waktu lebih jauh dari daerah kita yang tampak sekarang ini, tetapi berjuta-juta kekuatan dari sepuluh selanjutnya.


Dan bahkan bukan hanya semua itu. Alam semesta kita, membentang jauh sekali di luar horison kita sekarang ini, boleh jadi alam semesta hanya anggota dari sebuah kelompok besar tanpa batas. Ini adalah konsep “multiverse”, meskipun bersifat spekulatif, teori ini adalah perluasan yang alami dari perjalanan teori-teori kosmologi. Kepercayaan yang menguntungan disebabkan teori-teori itu meliputi berbagai hal yang kita amati. Hukum-hukum Fisika dan Geometri bisa berbeda di alam semesta yang lain.


Inilah enam angka yang menjadi dasar penciptaan alam semesta kita ini:


N = 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 atau 10^36


Alam semesta berukuran luar biasa besar disebabkan ada sebuah angka krusial yang sangat besar di alam. N (rasio antara gaya kuat dan gravitasi) mengukur kekuatan gaya listrik yang menahan atom-atom dalam satu ikatan bersama di alam semesta ini, yang dibagi oleh gaya gravitasi di antara mereka. Jika nilai angka N itu sedikit lebih kecil dari nol, hanya sebuah kehidupan singkat dan miniatur alam semesta miniatur yang dapat eksis. Tidak ada makhluk yang lebih besar dari serangga, dan tidak akan ada waktu untuk perkembangan kehidupan hingga seperti sekarang ini.


E (Epsilon) = 0,007


Angka Epsilon (efisiensi nuklir), menggambarkan bagaimana kuatnya inti atom-inti atom saling mengikat satu dengan lainnya dan bagaimana semua atom terbentuk di Bumi. Nilai dari angka Epsilon mengendalikan energi Matahari dan, secara sensitif, bagaimana bintang-bintang mengubah hidrogen mejadi semua atom unsur-unsur kimia yang ada. Karbon dan oksigen berjumlah banyak, sedangkan emas dan uranium terbatas, disebabkan apa yang telah terjadi di dalam bintang-bintang itu. Jika angka Epsilon berkisar adalah 0,006 atau 0,008, manusia tidak pernah akan ada.


Ω (Omega) ~ 1


Angka kosmik Omega (parameter kerapatan materi) mengukur jumlah material di dalam alam semesta kita, seperti galaksi-galaksi, gas hasil difusi, dan “materi gelap”. Angka Omega memberitahukan kepada kita relativitas yang penting dari energi gravitasi dan perluasan dalam alam semesta. Sebuah alam semesta yang di dalamnya terdapat angka Omega terlalu tinggi pasti sudah runtuh sejak lama, sedangkan angka Omega terlalu rendah, maka tidak akan ada galaksi-galaksi yang terbentuk. Teori inflasi (perluasan alam semesta secara tiba-tiba lebih cepat dari kecepatan cahaya setelah awal Dentuman Besar) mengatakan angka Omega seharusnya 1. Para pakar astronomi masih harus mengukur nilai eksaknya.


Λ (Lambda) ~ 0,7


Mengukur angka keempat, Lamda (gaya repulsif), adalah berita ilmiah paling besar di tahun 1998, meskipun demikian nilai tepatnya masih tidak pasti. Sebuah gaya baru yang tak disangka sangka – sebuah “antigravitasi” semesta – yang mengendalikan perluasan alam semesta kita. Untungnya bagi kita, Lamda berukuran sangat kecil. Jika tidak pengaruhnya pasti telah menghentikan galaksi-galaksi dan bintang-bintang dari pembentukannya, dan evolusi semesta bisa terhenti, dibuat tidak berdaya sebelum dimulai.


Q = 1/100.000


Bibit-bibit untuk semua struktur alam semesta – bintang-bintang, galaksi dan kumpulan galaksi-galaksi – adalah semua yang dihasilkan dalam Dentuman Besar. Jalinan atau tekstur alam semesta kita bergantung pada angka yang diwakili oleh rasio dua energi pokok. Jika Q lebih kecil, alam semesta akan diam dan tanpa struktur, sedangkan jika Q lebih besar, maka akan menjadi tempat yang mengerikan, yang dipenuhi oleh lubang-hitam raksasa.


D (Dimensi) = 3


Angka krusial keenam adalah jumlah dimensi-dimensi ruang di mana kita hidup dalam sebuah alam semesta tiga dimensi (panjang x lebar x tinggi). Kehidupan tidak bisa ada jika D = 2 atau 4. Waktu adalah suatu dimensi keempat yang diciptakan seperti anak panah, kita “bergerak” hanya ke masa depan.



Sumber : Buku Just Six Numbers oleh Marteen Rees, Publikasi 1999

Tidak ada komentar:

Posting Komentar