Monday, 30 July 2012

Teori Tentang Alam Semesta Banyak (mutiverse)


Alam semesta seperti yang kita tahu berasal dari sebuah ledakan besar yang kita sebut big bang. Selama hampir satu abad kosmolog telah mempelajari akibat dari ledakan ini: bagaimana alam semesta diperluas dan didinginkan, dan bagaimana galaksi secara bertahap ditarik bersama oleh gravitasi. Sifat Ledakan itu sendiri telah datang ke dalam fokus relatif baru. Ini adalah subyek dari teori inflasi, yang dikembangkan pada awal tahun 1980 oleh Alan Guth, Andrei Linde dan yang lainnya, dan telah menyebabkan pandangan global baru yang radikal dari alam semesta.





Inflasi merupakan periode super-cepat, ekspansi dipercepat dalam sejarah kosmik awal. Hal ini begitu cepat bahwa dalam sepersekian titik kedua subatomik kecil ruang ditiup ke dimensi jauh lebih besar dibandingkan dengan wilayah saat ini dapat diamati seluruhnya. Pada akhir inflasi, energi yang mendorong ekspansi menyulut bola api panas dan radiasi partikel. Ini adalah apa yang kita sebut big bang.

Akhir dari inflasi dipicu oleh kuantum, proses probabilistik dan tidak terjadi di mana-mana sekaligus. Di lingkungan kosmik kita, inflasi berakhir 13,7 miliar tahun lalu, tetapi masih berlanjut di bagian terjauh dari alam semesta, dan wilayah "normal" seperti kita terus-menerus terbentuk. Daerah-daerah baru muncul seperti gelembung mikroskopik kecil dan segera mulai tumbuh. Gelembung terus tumbuh tanpa batas, sementara itu mereka didorong terpisah oleh ekspansi inflasi, membuat ruang untuk gelembung lain terbentuk. Proses tak akan-berakhir disebut inflasi kekal. Kita tinggal di salah satu gelembung dan dapat mengamati hanya sebagian kecil dari itu. Tidak peduli seberapa cepat kita bepergian, kita tidak dapat mengejar ketinggalan dengan memperluas batas-batas gelembung kita, jadi untuk semua tujuan praktis kita hidup dalam alam semesta gelembung mandiri.

Teori inflasi menjelaskan beberapa fitur yang dinyatakan misterius dari teori big bang, yang hanya harus dipostulatkan sebelumnya. Hal ini juga membuat sejumlah prediksi diuji, yang kemudian hasilnya secara spektakuler dikonfirmasi oleh pengamatan. Sekarang inflasi telah menjadi paradigma kosmologis terkemuka.

Aspek penting lainnya dari pandangan dunia baru yang berasal dari teori string, yang saat ini kandidat terbaik kami untuk teori dasar alam. Teori string mengakui sejumlah besar solusi menggambarkan gelembung alam semesta dengan sifat fisik yang beragam. Kuantitas kita sebut konstanta alam, seperti massa partikel dasar, konstanta gravitasi Newton, dan seterusnya, mengambil nilai yang berbeda dalam jenis gelembung yang berbeda. Sekarang menggabungkan ini dengan teori inflasi. Setiap jenis gelembung memiliki probabilitas tertentu untuk membentuk di ruang menggembungkan. Jadi pasti, jumlah yang tidak terbatas gelembung dari semua jenis yang mungkin akan terbentuk dalam perjalanan inflasi abadi.

Gambaran alam semesta ini, atau multiverse (multi-alam semesta), seperti yang disebut, menjelaskan misteri lama tentang mengapa konstanta alam tampaknya “fine-tuned” atau seperti sudah diatur untuk munculnya kehidupan. Alasannya adalah bahwa pengamat cerdas (manusia) hanya ada di gelembung langka di mana, secara kebetulan murni, konstanta yang akan terjadi tepat bagi kehidupan untuk berevolusi. Sisanya multiverse tetap tandus, tetapi tidak ada seorang pun mengeluh tentang itu (karena tidak ada manusianya).

Beberapa fisikawan, menemukan teori multiverse meragukan. Setiap teori dalam fisika berdasar atas atau tergantung pada apakah prediksi selaras dengan data. Tapi bagaimana kita bisa memverifikasi keberadaan alam semesta gelembung lain? Paul Steinhardt dan George Ellis berpendapat, misalnya, bahwa teori multiverse tidak ilmiah, karena tidak dapat diuji, bahkan dalam prinsip.

Anehnya, tes pengamatan gambaran multiverse mungkin sebenarnya mungkin. Anthony Aguirre, Matt Johnson, Matt Kleban dan lain-lain telah menunjukkan bahwa tabrakan antara gelembung alam semesta kita saat mengembang dengan gelembung lainnya di multiverse akan menghasilkan jejak pada radiasi latar kosmis-tempat putaran intensitas radiasi yang lebih tinggi atau lebih rendah. Sebuah deteksi seperti tempat dengan profil intensitas diperkirakan akan memberikan bukti langsung untuk keberadaan alam semesta gelembung lainnya. Pencarian sedang dilakukan, tapi sayangnya tidak ada jaminan bahwa telah terjadi tabrakan gelembung dalam cakrawala kosmik kita.

Ada juga pendekatan lain yang dapat mengikuti teori ini. Idenya adalah untuk menggunakan model teoritis multiverse kita untuk memprediksi konstanta alam yang bisa kita harapkan untuk mengukur di daerah lokal kita. Jika konstanta alam semesta bervariasi dari satu gelembung ke gelembung lainnya, nilai-nilai lokal mereka tidak dapat diprediksi dengan pasti, tetapi kita masih dapat membuat prediksi statistik. Kita bisa berasal dari teori apa nilai-nilai konstanta yang paling mungkin untuk diukur oleh pengamat khas di multiverse. Dengan asumsi bahwa kita khas-asumsi yang disebut prinsip biasa-biasa saja-kita kemudian dapat memprediksi kemungkinan nilai-nilai konstanta dalam gelembung kita.

Strategi ini telah diterapkan pada kepadatan energi dari vakum, juga dikenal sebagai "energi gelap". Steven Weinberg menyatakan bahwa di daerah di mana energi gelap cukup besar, hal itu menyebabkan alam semesta berkembang dengan sangat cepat, mencegah materi menggumpal membentuk galaksi dan bintang-bintang. Pengamat (manusia) tidak mungkin berkembang (muncul) di daerah tersebut. Perhitungan menunjukkan bahwa kebanyakan galaksi (dan karenanya sebagian besar pengamat) berada di daerah di mana energi gelap sama dengan kepadatan materi pada zaman pembentukan galaksi. Oleh karena itu prediksi bahwa nilai serupa dapat diamati di bagian kita di alam semesta.

Untuk sebagian besar fisikawan tidak menanggapi serius ide-ide ini, tetapi sesuatu hal yang mengejutkan mereka, energi gelap dengan ukuran yang diprediksikan terdeteksi pada pengamatan astronomi di akhir tahun 1990-an. Ini mungkin saja menjadi bukti pertama kita. Bukti bahwa memang ada multiverse besar di luar sana. Ini telah mengubah banyak pikiran.

Teori multiverse masih dalam masa pertumbuhan, dan beberapa masalah konseptual tetap diselesaikan. Namun, seperti Leonard Susskind menulis, "Saya akan bertaruh bahwa pada pergantian abad ke-22 filsuf dan fisikawan akan melihat nostalgia saat ini dan mengingat usia emas di mana provinsi sempit konsep abad ke-20 alam semesta memberi jalan untuk lebih besar lebih baik [multiverse]".




(sumber: http://utek-quantum.blogspot.com/2011/07/teori-tentang-alam-semesta-banyak.html#!/2011/07/teori-tentang-alam-semesta-banyak.html)


No comments:

Post a Comment