Apakah Alam Semesta Memiliki Tepi?
science
 |
The globular cluster NGC 6397 (terlihat dari gambar Hubble Space Telescope), terletak sekitar 7.200 tahun cahaya, diperkirakan berusia 13,5 milyar tahun yang membuat cluster antara objek-objek pertama galaksi yang terbentuk setelah Big Bang.
Kredit: NASA, ESA, dan H. Richer (University of British Columbia)
|
Halo emosi muda,.. Assalamualaikum. Alam semesta ini terus berkembang dan berkembang luas pada tingkat yang semakin meningkat. Jadi jika semesta ini diumpamakan seperti balon, mengapa alam semesta ini terus tumbuh? Dengan kata lain, lantas apa yang berada di luar alam semesta?
Tepi alam semesta
Untuk mendefinisikan "di luar alam semesta" ini maka akan berarti bahwa alam semesta ini memiliki tepi. Dan di situlah hal rumit terus terjadi, karena para ilmuwan sendiri tidak yakin jika hal seperti itu memang ada.Mungkin jawabannya akan tergantung pada bagaimana seseorang memandang pertanyaan rumit ini. Tentu saja semua ide di atas akan menghadirkan satu bentuk pertanyaan lain, yakni "Bisakah kita pergi ke suatu tempat dimana kita bisa melihat 'luar' alam semesta ini?," sebuah cara yang mungkin bisa untuk mengintip di luar tepi atau melihat keluar jendela untuk melihat area luar? Jawaban yang sangat berat untuk sebuah pertanyaan yang paling berat, ya "mungkin tidak!"
Salah satu alasannya melibatkan sesuatu yang disebut "prinsip kosmologi," kata Robert McNees, seorang profesor fisika di Universitas Loyola Chicago. Wilayah prinsip kosmologi dimana distribusi materi di setiap bagian dari alam semesta ini terlihat kira-kira sama seperti di bagian lain, terlepas kearah mana anda melihat, dalam istilah ilmuwan ', alam semesta ini adalah isotropik.
Prinsip kosmologis adalah, konsekuensi dari gagasan bahwa hukum-hukum fisika adalah sama di manapun juga. "Ada banyak variasi lokal seperti bintang, galaksi, cluster, dll, Tetapi rata-rata memiliki ruang lebih besar, tidak ada tempat yang benar-benar berbeda dibandingkan di tempat lain," kata McNees kepada Live Science dalam emailnya. Implikasinya adalah bahwa tidak ada "ujung", tidak ada tempat di mana alam semesta memiliki tepi dan melihat apa yang ada di luarnya.
Salah satu analogi yang paling sering digunakan untuk menggambarkan alam semesta tak berujung ini adalah permukaan balon. Semut di permukaan seperti bisa berjalan ke segala arah dan tentu saja akan terlihat seperti permukaan balon adalah "tak terbatas", semut mungkin akan kembali ke tempat yang sama tetapi tidak akan ada akhir untuk perjalanannya.
Salah satu alasannya melibatkan sesuatu yang disebut "prinsip kosmologi," kata Robert McNees, seorang profesor fisika di Universitas Loyola Chicago. Wilayah prinsip kosmologi dimana distribusi materi di setiap bagian dari alam semesta ini terlihat kira-kira sama seperti di bagian lain, terlepas kearah mana anda melihat, dalam istilah ilmuwan ', alam semesta ini adalah isotropik.
Prinsip kosmologis adalah, konsekuensi dari gagasan bahwa hukum-hukum fisika adalah sama di manapun juga. "Ada banyak variasi lokal seperti bintang, galaksi, cluster, dll, Tetapi rata-rata memiliki ruang lebih besar, tidak ada tempat yang benar-benar berbeda dibandingkan di tempat lain," kata McNees kepada Live Science dalam emailnya. Implikasinya adalah bahwa tidak ada "ujung", tidak ada tempat di mana alam semesta memiliki tepi dan melihat apa yang ada di luarnya.
Salah satu analogi yang paling sering digunakan untuk menggambarkan alam semesta tak berujung ini adalah permukaan balon. Semut di permukaan seperti bisa berjalan ke segala arah dan tentu saja akan terlihat seperti permukaan balon adalah "tak terbatas", semut mungkin akan kembali ke tempat yang sama tetapi tidak akan ada akhir untuk perjalanannya.
Jadi meskipun permukaan balon adalah jumlah terbatas, namun tidak ada tepi untuk itu, tidak ada batas, karena kita dapat pergi selamanya dalam satu arah. Selain itu, tidak ada "pusat," sehingga tidak ada poin khusus dari permukaan bola balon itu. Alam semesta ini adalah versi tiga dimensi dari bentuk sebuah balon.
Balon alam semesta
Tapi bagaimana bisa alam semesta akan berkembang jika tidak ada ujung atau tepi? Menggunakan analogi balon lagi, jika satu orang meniupkan lebih banyak udara ke balon, semut akan mengamati hal-hal lain di permukaan balon ini tampak semakin jauh. Dan semakin besar jarak antara semut dan beberapa objek, semakin cepat objek yang ada akan menjauh.Tapi tak peduli di mana semut itu berada, kecepatan di mana benda-benda yang menjauh akan mengikuti kaitan yang sama, jika semut datang dengan sebuah persamaan yang menggambarkan seberapa cepat objek terjauh yang bergerak menjauh, maka hal itu akan bekerja dengan cara yang sama di bagian mana saja di permukaan balon ini .
Namun, ketika balon, ketika diledakkan, ini hanya akan memperluas ke dalam ruang tiga dimensi. Masalahnya adalah bahwa hal ini tidak berlaku untuk alam semesta. Menurut definisi, alam semesta berisi segala hal, sehingga tidak ada bagian "luar."
Namun, ketika balon, ketika diledakkan, ini hanya akan memperluas ke dalam ruang tiga dimensi. Masalahnya adalah bahwa hal ini tidak berlaku untuk alam semesta. Menurut definisi, alam semesta berisi segala hal, sehingga tidak ada bagian "luar."
Fisikawan Stephen Hawking telah sering mengatakan bahwa seluruh pertanyaan itu tidak masuk akal, karena jika alam semesta berasal dari ketiadaan dan kemudian membawa semuanya menjadi "ada", maka pertanyaan tentang apa yang ada di luar alam semesta adalah seperti anda bertanya apakah utara yang ada di Kutub Utara.
Dr. Katie Mack, seorang astrofisikawan teoretis di University of Melbourne di Australia, mengatakan bahwa mungkin akan lebih berguna untuk memikirkan alam semesta ini sebagai area yang kurang padat, karena terus berkembang. Artinya, konsentrasi materi di alam semesta menurun karena alam semesta mengembang, katanya.
Karena ruang angkasa terus berkembang, hal itu memungkinkan bagi galaksi untuk muncul seolah-olah mereka bergerak lebih cepat dari cahaya, tanpa melanggar hukum relativitas yang mengatakan bahwa tidak ada yang bisa lebih cepat dari cahaya di dalam ruang hampa.
Dr. Katie Mack, seorang astrofisikawan teoretis di University of Melbourne di Australia, mengatakan bahwa mungkin akan lebih berguna untuk memikirkan alam semesta ini sebagai area yang kurang padat, karena terus berkembang. Artinya, konsentrasi materi di alam semesta menurun karena alam semesta mengembang, katanya.
Karena ruang angkasa terus berkembang, hal itu memungkinkan bagi galaksi untuk muncul seolah-olah mereka bergerak lebih cepat dari cahaya, tanpa melanggar hukum relativitas yang mengatakan bahwa tidak ada yang bisa lebih cepat dari cahaya di dalam ruang hampa.
Ukuran sebenarnya dari alam semesta yang telah teramati manusia adalah 46 miliar tahun cahaya ke segala arah, meskipun alam semesta ini dimulai sekitar 13,8 miliar tahun lalu, kata Mack. Tetapi hal itu masih mengatur batas ukuran alam semesta yang dapat dilihat manusia, yang disebut alam semesta yang bisa teramati.
Apa pun di luar radius 46 miliar tahun cahaya itu tidak akan terlihat, dan itu tidak akan pernah terjadi. Itu karena jarak antara objek di alam semesta terus menjadi lebih besar pada tingkat yang lebih cepat dari kecepatan cahaya yang bisa sampai ke Bumi.
Dan di atas itu, tingkat ekspansinya juga tidak seragam. Setelah peristiwa Big Bang, ada periode akselerasi ekspansi yang disebut inflasi, di mana alam semesta tumbuh pada kecepatan yang jauh lebih cepat dari yang berkembang saat ini.
Dan di atas itu, tingkat ekspansinya juga tidak seragam. Setelah peristiwa Big Bang, ada periode akselerasi ekspansi yang disebut inflasi, di mana alam semesta tumbuh pada kecepatan yang jauh lebih cepat dari yang berkembang saat ini.
Maka seluruh wilayah ruang angkasa tidak akan pernah teramati dari Bumi karena alasan itu. Mack mencatat asumsi inflasi yang terjadi, pada alam semesta sebenarnya 1.023 kali lebih besar dari 46 miliar tahun cahaya yang manusia bisa lihat. Jadi, jikapun ada tepi alam semesta, maka tepi itu begitu jauh dimana kita tidak akan bisa melihat itu, dan tidak akan pernah.
Faktor tambahan lainnya adalah apakah alam semesta ini muncul menjadi ada dari sesuatu yang tidak ada, melalui fluktuasi kecil dalam ruang hampa, atau, seperti Hawking dan James Hartle usulkan, ruang dan waktu menjadi sesuatu yang dapat dipertukarkan saat permulaan.
Ruang yang tak terbatas?
Sementara itu, ada isu tentang dengan apakah alam semesta tak terbatas dalam ruang angkasa ini bermula, Mack mengatakan hal itu masih merupakan pertanyaan terbuka. Atau, alam semesta mungkin membungkus dirinya sendiri dalam dimensi yang lebih tinggi dengan cara yang sama bahwa permukaan 2D dari sebuah lingkaran membungkus dirinya dalam tiga dimensi, katanya.Faktor tambahan lainnya adalah apakah alam semesta ini muncul menjadi ada dari sesuatu yang tidak ada, melalui fluktuasi kecil dalam ruang hampa, atau, seperti Hawking dan James Hartle usulkan, ruang dan waktu menjadi sesuatu yang dapat dipertukarkan saat permulaan.
Jika salah satu ini terjadi, maka lantas menghadirkan pertanyaan tentang apa yang ada sebelum alam semesta ini ada dan apa yang ada di luarnya menjadikannya tidak masuk akal. Mack mengatakan bawa ada upaya yang sedang berlangsung untuk menyelesaikan pertanyaan apakah alam semesta adalah seperti bola, melengkung kembali pada dirinya sendiri sehingga jika anda bepergian dalam satu arah anda akhirnya kembali ke titik awal.
"Kami mencari spot yang berulang di langit," katanya. "Itulah yang orang cari ketika mencari bukti bahwa alam semesta ini terbatas. Ruang angkasa kita bisa menjadi ruang 3D tertanam dalam ruang empat dimensi." Alam semesta ini memiliki empat dimensi dimana manusia berinteraksi dengannya, tiga ruang dan satu waktu, tetapi hal ini tentu akan menyiratkan bahwa ada dimensi ruang tambahan, yakni yang keempat.
Jika para astronom berhasil menemukan dua tempat di sisi berlawanan dari langit yang persis sama, maka hal itu akan menjadi indikasi kuat bahwa alam semesta ini melengkung dengan cara itu. Namun tidak ada jaminan mesti akan seperti itu. Sementara beberapa teori kosmologi seperti Teori String mengandaikan dimensi yang lebih tinggi, sebagian besar dari mereka akan "digulung" dan kecil, sedangkan dimensi "ekstra" ruang alam semesta yang melengkung ini akan menjadi besar.
"Kami mencari spot yang berulang di langit," katanya. "Itulah yang orang cari ketika mencari bukti bahwa alam semesta ini terbatas. Ruang angkasa kita bisa menjadi ruang 3D tertanam dalam ruang empat dimensi." Alam semesta ini memiliki empat dimensi dimana manusia berinteraksi dengannya, tiga ruang dan satu waktu, tetapi hal ini tentu akan menyiratkan bahwa ada dimensi ruang tambahan, yakni yang keempat.
Jika para astronom berhasil menemukan dua tempat di sisi berlawanan dari langit yang persis sama, maka hal itu akan menjadi indikasi kuat bahwa alam semesta ini melengkung dengan cara itu. Namun tidak ada jaminan mesti akan seperti itu. Sementara beberapa teori kosmologi seperti Teori String mengandaikan dimensi yang lebih tinggi, sebagian besar dari mereka akan "digulung" dan kecil, sedangkan dimensi "ekstra" ruang alam semesta yang melengkung ini akan menjadi besar.
Semua ini berarti bahwa jika ada tepi dari alam semesta, maka manusia mungkin juga tidak pernah bisa melihatnya, dan ada kemungkinan lain bahwa alam semesta ini memiliki bentuk yang tidak memiliki batas untuk memulai atau mengakhirinya. Akhirul kata, artikel kali ini cukup berat dengan penjelasan yang berat pula, namun dengan segala kemisteriusan alam semesta ini semoga dapat mengajak kita berfikir bahwa masih terlalu banyak pertanyaan tentang betapa luasnya ciptaan Tuhan, Wassalamualaikum.