Teori Big Bang: Bagaimana Alam Semesta Bermula – Teori Big Bang merupakan upaya terbaik para kosmolog untuk merekonstruksi kisah alam semesta selama 14 miliar tahun berdasarkan sepotong kecil keberadaan yang terlihat saat ini.Istilah “Big Bang” digunakan dengan cara yang berbeda oleh orang-orang. Teori ini secara umum membahas bagaimana alam semesta menipis dan mendingin dari keadaan awalnya yang padat dan panas. Deskripsi ini bermuara pada gagasan bahwa kosmos mengembang, sebuah prinsip umum yang dianalogikan dengan survival of the fittest dalam biologi yang hanya sedikit orang yang menganggapnya dapat diperdebatkan.
Lebih khusus lagi, Big Bang juga dapat merujuk pada kelahiran alam semesta yang dapat diamati itu sendiri — saat sesuatu berubah, memulai peristiwa yang mengarah ke masa kini. Detail sepersekian detik itu telah menjadi subjek perdebatan para kosmolog selama beberapa dekade. [Dari Big Bang hingga Sekarang: Potret Alam Semesta Kita Sepanjang Masa] premium303
Teori Big Bang klasik
Selama sebagian besar sejarah manusia, para pengamat langit menganggapnya abadi dan tidak berubah. Edwin Hubble memberikan pukulan eksperimental pada kisah ini pada tahun 1920-an ketika pengamatannya menunjukkan bahwa galaksi-galaksi di luar Bima Sakti memang ada, dan bahwa cahayanya tampak terentang — tanda bahwa galaksi-galaksi itu menjauh dari Bumi.
George Lemaître, fisikawan Belgia kontemporer, menafsirkan data dari Hubble dan lainnya sebagai bukti alam semesta yang mengembang, kemungkinan yang dimungkinkan oleh persamaan medan relativitas umum Einstein yang baru-baru ini diterbitkan. Berpikir mundur, Lemaître menyimpulkan bahwa galaksi-galaksi yang terpisah saat ini pasti berawal bersama dalam apa yang disebutnya “atom purba.”
Sebenarnya, seorang kritikus, astronom Inggris Fred Hoyle, adalah orang pertama yang menggunakan istilah modern untuk gagasan Lemaître. Dalam membela teorinya tentang alam semesta abadi yang menciptakan materi untuk membatalkan pengenceran ekspansi, Hoyle menciptakan frasa tersebut pada 28 Maret 1949. Hoyle menyatakan bahwa tidak logis untuk mengatakan bahwa “semua materi di alam semesta diciptakan dalam satu dentuman besar pada waktu tertentu di masa lampau yang jauh.” Dalam wawancara selanjutnya, Hoyle menyangkal telah sengaja menciptakan nama yang memfitnah, tetapi julukan itu melekat, yang membuat sebagian orang frustrasi.
Pembaruan yang eksplosif
Namun, saat para kosmolog menyelidiki lebih jauh ke masa awal alam semesta, ceritanya terurai. Persamaan relativitas umum menunjukkan bintik awal dengan panas dan kepadatan tak terbatas — sebuah singularitas. Selain tidak masuk akal secara fisik, asal mula singular tidak cocok dengan CMB yang halus dan datar. Fluktuasi suhu dan kepadatan bintik yang dahsyat akan menghasilkan petak-petak langit dengan sifat yang berbeda, tetapi suhu CMB bervariasi hanya sepersekian derajat. Kelengkungan ruang-waktu juga tampak cukup datar, yang menyiratkan keseimbangan materi dan kelengkungan yang awalnya hampir sempurna yang menurut sebagian besar kosmolog tidak mungkin.
Pada tahun 1980-an, Alan Guth membuat gambaran baru tentang sepersekian detik pertama yang menunjukkan bahwa alam semesta tumbuh secara eksponensial lebih cepat daripada saat ini. Pada suatu titik proses ini berhenti, dan pengereman menghasilkan kekacauan partikel yang padat dan panas (tetapi tidak tak terhingga) yang menggantikan singularitas. Farrar mengatakan, “Saya menganggapnya sebagai Big Bang, ketika alam semesta menjadi panas.”
Di luar inflasi
Penelitian terkini telah memperkenalkan dua kerutan pada narasi kosmik teori inflasi. Karya Steinhardt dan yang lainnya menunjukkan bahwa inflasi akan berhenti di beberapa wilayah (seperti alam semesta yang dapat kita amati) tetapi berlanjut di wilayah lain, menghasilkan serangkaian wilayah terpisah dengan “setiap rangkaian sifat kosmologis yang dapat dibayangkan,” seperti yang dikatakan Steinhardt. Banyak fisikawan menganggap gambaran “multisemesta” ini tidak mengenakkan, karena menghasilkan prediksi yang tidak dapat diuji dalam jumlah tak terhingga.
Di bidang eksperimen, para kosmolog memperkirakan bahwa inflasi seharusnya menghasilkan gelombang gravitasi yang membentang di galaksi-galaksi di CMB sebagaimana menghasilkan sedikit variasi suhu dan kepadatan. Riak ruang-waktu purba belum muncul—meskipun ada satu peringatan palsu pada tahun 2014—meskipun eksperimen saat ini seharusnya cukup sensitif untuk menemukannya.
