Penjelasan Big Bang Sebagai Awal Penciptaan Alam Semesta

Istilah "Big Bang" pertamakali diciptakan oleh asli astrofisika Cambridge bernama Fred Hoyle tahun 1949. Dia percaya alam semesta berawal dari ledakan yang terus mengembang selamanya. Gagasain ini masih dianggap gila pada masa itu, namun semua berubah setelah ilmuwan menemukan gelombang mikro yang samar di seluruh alam semesta pada tahun 1965.

Gelombang itu disebut CMBR (Cosmic Microwave Background Radiation), bahkan kita bisa mengamati gelombang ini saat menyalakan saluran tv yang kosong pada tv tabung, sesuatu yang disebut dengan "statik". Gelombang ini ditemukan oleh 2 ilmuwan di  Bell Labs yang ingin menghilangkan statik dari antena gelombang mikro mereka. Awalnya mereka mengira statik itu datang dari kotoran burung yang bersarang di alam mereka. Ternyata itu adalah CMBR suatu radiasi sisa dari Big Bang setelah mengembang dan mendingin.

CMBR

Para astronom telah menemukan jejak-jejak lain yang mendukung gambaran awal alam semesta yang berukuran kecil dan panas beberapa saat setelah Big Bang. Misallnya pada satu menit pertama, alam semesta diperkirakan lebih panas dari pusat bintang.  Bagaikan reaktor fusi nuklir, dan reaksinya berhenti ketika alam semesta cukup mengembang dan mendingin. Teori memprediksi kejadian itulah yang membuat alam semesta kita tersusun dari sebagian besar hidrogen, 23 persen helium dan sedikit lithium.

Helium yang melimpah dan CMBR memberikan bukti yang mendukung awal mula alam semesta dari Big Bang. Tapi disisi lain teori Einstein tidak mampu menggambarkan titik sebelum ledakan besar itu terjadi. Karena relativitas umum memprediksi ada suatu saat ketika suhu, kerapatan, dan kelengkungan alam semesta bernilai tak terhingga, yang disebut singularitas. Teori Eintein tidak bekerja pada titik sebelum bigbang terjadi, dan hanya bisa memprediksi ketika alam semesta mengembang.

Tahap pengembangan alam semesta disebut inflasi. Menurut perkiraan, selama inflasi kosmologis, alam semesta mengembang 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kali lipat dalam waktu 0.00000000000000000000000000000000001 detik, seperti koin berdiameter 1 cm dalam sekejab menjadi 10 juta kali galaksi bimasakti. Hal ini melanggar teori Einsten yang mengatakan tidak ada yang bergerak lebih cepat dari cahaya, tapi hal ini tidak berlaku pada expansi ruang dan waktu itu sendiri.

Teori inflasi diajukan pertamakali pada tahun 1980, melampaui teori relativitas umum Einstein dan mencangkup aspek-aspek teori kuantum. Karena ilmuwan belum memiliki teori gravitasi kuantum yang lengkap, ilmuwan belum tahu pasti mengapa inflasi ini terjadi. Tapi menurut teori itu, pengembangan akibat inflasi tak seragam seperti gagasan Bing Bang dulu. Ketidak seragaman akan mengasilkan variasi yang sangat kecil pada suhu CMBR di berbagai arah. Hal tersebut tidak dapat diamati pada tahun 1960, tapi akhirnya berhasil ditemukan oleh COBE (Cosmic Background Explorer) milik NASA lalu diukur oleh satelit WMAP (Wilkinson Microwave Asinotropy Probe) yang diluncurkan tahun 2001, sehingga hingga sekarang banyak ilmuwan yakin bahwa inflasi memang benar-benar terjadi.

Karena proses Big Bang tidak bisa dijabarkan dengan teori relativitas umum Einstein, maka ilmuwan perlu menemukan teori yang lebih lengkap. Jika mundur cukup jauh sebelum inflasi maka alam semesta menjadi seukuran Plank, yaitu satu per semilyar triliun triliun sentimeter, suatu skala dimana teori kuantum tak bekerja lagi. Jadi walau ilmuwan memiliki teori gravitasi kuantum yang lengkap dan berhasil mengetahui bahwa asal-usul alam semesta adalah peristiwa kuantum. Masalah selanjutnya adalah bagimana memadukan teori kuantum dan relativitas umum.

(Sumber: Buku The Grand Design Oleh Prof Stephen Hawking)

Share this post