Kebetulan bahasan tentang ruang waktu alam senesta pernah kita bahas lebar di wall facebook penulis dan sempat menjadii bahan penelitian penulis. Jika ingin share mohon menyebutkan penulis selaku sumber utamanya…. Terima kasih.

MENGGAPAI LANGIT

Pernahkah anda bertanya seberapa tinggikah langit itu.? Bagaimana bentuk alam semesta itu sebenarnya..?

Manusia akan selalu mencari jawabannya baik dengan perhitungannya misalnya teori gravitasi kuantum berupa teori Big Bang atau teori dentuman besar maupun dengan pengukuran langsung di alam semesta ini dengan peralatan sangat sensitif yg bisa dibuat dan men”scan” seluruh langit seperti Satelit COBE (Cosmic Background Explorer) ataupun WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe).

Berdasarkan teori Big Bang, alam senesta kita ini dulunya berasal dari fluktuasi kuantum dlm ruang yg sangat kecil dengan kerapatan materi yg sgt besar lalu meledak dengan kecepatan luar biasa besanya bahkan melebihi kecepatan cahaya (inflation). Berdasarkan pengukuran WMAP ledakan besar ini telah terjadi sekitar 13,799 +- 0.021 milyar tahun yang lalu.

Utk pertama kalinya saat alam semesta cukup dingin setelah 300 rb tahun terjadinya Big Bang terbentuklah atom hidrogen netral yg kejadiannya dpt diamati pada satelit WMAP ini dan dipetakan dng ketelitian yg cukup tinggi. Sisa2 pembentukannya menjadi jejak radiasi latar belakang berupa gelombang mikro yg menunjukkan alam semesta kita memang ada awalnya dulu sekitar 13.8 milyar tahun yang lalu.

Berdasarkan usia alam semesta ini, secara logis kita dpt memperkirakan bahwa seharusnya materi alam semesta terjauh berada pada 13.8 milyar tahun cahaya jauhnya, itu jika alam semesta kita bersifat statik. Nyatanya alam semesta kita bersifat dinamis dimana ruang semesta kita selalu mengembang yg berakibat radius alam semesta yg dpt diamati berada pada jarak 46.6 milyar tahun cahaya. Artinya diameter observable universe (alam yg dpt diamati) hanyalah 93 milyar tahun cahaya. Di luar ruang tsbt kita tidak dpt mengamati apa2 lagi.

Jadi ada alam yg dpt dilihat dan ada alam yg tak dpt dilihat. Lalu bagaimana bentuk alam semesta ini secara global keseluruhannya..?

Kita hny bisa berkesimpulan dng data dari observable universe ini saja utk mengecek bagaimana bentuknya apakah tertutup (close), terbuka (open) atau datar (flat). Bagaimana sifatnya pula apakah terhubung scr sederhana (simply connected) atau tidak dan apakah memiliki batasan atau tepi..? Parameter kerapatan kritis alam semesta dpt dipakai di sini yaitu sekitar 9.47×10 pangkat -27 kg per meter kubik, yaitu kerapatan massa energi utk dpt menghentikan pengembangan alam semesta. Jika hasil pengukuran kerapatan senesta dibandingkan dng kerapatan kritis bernilai =1, berarti semesta kita datar. Jika lebih dari 1 berarti semesta kita tertutup spt bola dan kelengkungannya positif. Jika kurang dari 1 berarti semesta kita terbuka spt hiperbolik contohnya bentuk pelana kuda dan kelengkungannya negatif.

Hasil pengukuran yg dilakukan oleh satelit WMAP pada Lagrange point antara matahari dan Bumi dengan mengukur rapat semesta diperoleh nilai 1.00 +- 0.02. Dari pengukuran ini terlihat jika alam semesta kita tampaknya telihat datar!

Kita juga dpt mengukur bentuk alam semesta dng mengecek sudut segitiga dlm suatu ruang, bila jumlah sudutnya tidak sama dengan 180° itu berarti ruang tsbt melengkung. Hasil experiment Boomerang menunjukkan hasil yg sama spt pengukuran WMAP.

Pengukuran parameter kelengkungan alam semesta yg dilakukan pada misi Planck tahun 2015 menunjukkan bahwa nilai kelengkungan alam semesta bernilai 0.000 +- 0.004 yang konsisten dengan alam semesta yg datar, simply connected atau terhubung sederhana dan tak berhingga…!!!

Andaikan ralat tertingginya kita ambil yg berarti alam kita sedikit melengkung dan berbentuk tertutup spt bola, maka dari nilai kelengkungan 0.004 itu setidak-tidaknya alam semesta kita haruslah lebih besar 250 kali lipat dari ukuran observable universe. Jd, radius alam semesta pasti lebih besar drpd 250 x 93 milyar tahun cahaya = 23 trilyun tahun cahaya. Betapa luasnya jagad raya ini. Jadi akan ada cahaya dari suatu bintang di jagad raya yg karena jauhnya cahayanya baru sampai di Bumi setelah 11.5 trilyun tahun.! Tapi ingat… Alam semesta yg kita hitung ini akibat keterbatasan peralatan ukur kita yg ralatnya 0.4 % tadi. Seiring dng peningkatan kesensitifan peralatan pengukuran alam semesta bisa jd semakin besar daripada ini. Bahkan pada salah satu perhitungan fisikawan Susskind yg menantang no boundary proposalnya semesta Hartle-Hawking jika alam semesta itu terbatas (finite) setidak2nya radius alam semesta harus lebih besar daripada 10 pangkat 10 pangkat 10 pangkat 122 Megaparsecs (ingat 1 Megaparsec setara dng 3.26 juta tahun cahaya). Betapa luasnya alam semesta jika alam itu harus terbatas.

Masih belum jelas apakah alam semesta kita ini terbatas atau tidak terbatas…. Suatu hal yang pasti alam semesta yang kita tempati ini tidaklah terbatas pada 93 milyar tahun cahaya apalagi hny 13.8 milyar tahun cahaya, tidak juga pada 23 trilyun tahun cahaya. Tetapi lebih dari itu, alam semesta ini jauh lebih luas dari itu bahkan agar sesuai dng teori gravitasi kuantum saat ini.. alam semesta haruslah lebih besar drpd 10 ^ 10 ^ 10 ^120 Megaparsecs.

Bila kelengkungan alam semesta lbh kecil drpd 0.0001, pupuslah sudah harapan para ahli experimen fisika masa depan contohnya pada experiment SKA (Square Kilometre Array), karena alam semesta tidak bisa diketahui lagi apakah terbatas atau tidak terbatas (infinite). Kita juga tidak dpt mengetahui ada apa di balik alam semesta yg dpt dilihat.

Jadi berdasarkan pengukuran pada alam semesta saat ini, tampaknya luasnya alam semesta tidak terbatas……!!!

Dengan demikian dpt dilihat betapa kecilnya kita di dalam alam semesta ini, tidak ada yg dpt kita sombongkan dan betapa besarnya ciptaan-NYA shg sulit digapai dng pemikiran manusia yg terbatas ini.

Penulis: Heru Sukandar (Pengamat Kosmologi)

Artikel ini asli pemikiran penulis dari berbagai sumber. Jika ada yg ingin mencopynya harap dengan izin penulis. Utk semua teman yg terhubung di facebook saat ini boleh share artikel ini dng tidak menghilangkan nama kami sbg sumbernya. Terima kasih…