Teori BigBang Awal Mula Terciptanya Alam Semesta

Get Link

Teori BigBang

Pada kesempatan ini kami akan mengajak Anda untuk melihat seperti apa sebenarnya isi teori Big Bang dan menjelaskan asal mula alam semesta.



A. Teori Bigbang Menurut Ilmu Kosmologi

Sebetulnya ada banyak teori yang mencoba menjelaskan asal mula kosmos. Dari interpretasi orang Babilonia Kuno dalam mitos Enuma Elish -- setelah dua dewa, Marduk dan Tiamat bertempur; hingga teori yang relatif diterima oleh banyak ilmuwan: Big Bang atau Ledakan Besar, yang dicetuskan kali pertama oleh Georges Lemaitre, seorang biarawan Katolik Roma Belgia.

Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar (bahasa Inggris: Big Bang) merupakan sebuah peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam semesta berdasarkan kajian kosmologi mengenai bentuk awal dan perkembangan alam semesta (dikenal juga dengan Teori Ledakan Dahsyat atau Model Ledakan Dahsyat).

Teori ini menyatakan bahwa alam semesta ini berasal dari kondisi super padat dan panas (bola api), yang kemudian mengembang sekitar 13.700 juta tahun lalu.

Para ilmuwan juga percaya bawa Big Bang membentuk sistem tata surya. Ide sentral dari teori ini adalah bahwa teori relativitas umum dapat dikombinasikan dengan hasil pemantauan dalam skala besar pada pergerakan galaksi terhadap satu sama lain. Konsekuensi alami dari Teori Big Bang yaitu pada masa lampau alam semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi dan kerapatan yang jauh lebih tinggi.

Sebetulnya ada banyak teori tentang jagat raya, namun teori Big Bang adalah yang paling terkenal dan paling masuk akal sehingga dapat diterima oleh kalangan ilmuwan hingga saat ini. Hal ini bukannya tanpa dasar, teori ini didukung oleh sederetan bukti-bukti ilmiah yang di dapat dari hasil percobaan membuat teori Big Bang semakin diyakini kebenarannya.

Teori ini hadir memecah kebuntuan yang dihadapi oleh para ilmuwan ditengah usahanya menjelaskan kejadian alam semesta. Luar biasanya, teori ini tidak hanya berhasil menjelaskan permulaan alam semesta, namun teori Big Bang juga berhasil memprediksi bagaimana akhir dari alam semesta kelak. Sampai detik ini, belum ada satupun teori yang mampu melakukan hal serupa.

Teori Big Bang pertama kali ditemukan oleh Abbe Georges Lemaitre, seorang kosmolog asal Belgia pada tahun 1920-an. Menurutnya, alam semesta ini mulanya berasal dari gumpalan superatom yang berbentuk bola api kecil dengan ukuran sangat kecil. Saking kecilnya, bola itu hampir tak berbentuk dan lebih dipandang sebagai titik dengan volume nol. Gumpalan ini memiliki massa jenis yang luar biasa tinggi dengan suhu sekitar 1 trilyun derajat celcius.

Gumpalan superatom inilah yang nantinya meledak dan memuntahkan seluruh isi dari alam semesta. Sekitar 10 pangkat -34 detik sebelum Big Bang dimulai, ukuran bola api kecil tersebut bertambah hingga mencapai diameter 1,75 cm. Setelah itu, ukuran superatom itu terus bertambah dengan sangat cepat dan tepat pada waktu 0 detik (waktu mulainya ruang waktu), terjadilah ledakan maha dahsyat itu. Peristiwa ini terjadi sekitar 15 milyar tahun yang lalu.

Big Bang melepaskan sejumlah besar energi di alam semesta yang kelak membentuk seluruh materi alam semesta.  Atom hidrogen terbentuk bersamaan saat energi dari Bing Bang meluas keluar. Lebih dari jutaan tahun kemudian, atom hidrogen tersebut terus bertambah banyak berkumpul membentuk debu dan awan hidrogen (nebula).

Awan hidrogen tersebut makin lama makin padat dengan temperatur jutaan derajat celcius. Awan hidrogen inilah yang menjadi bahan pembentuk bintang-bintang di alam semesta. Setelah terbentuk banyak bintang, selanjutnya bintang tersebut berkumpul membentuk kelompok yang kemudian disebut galaksi. Dari galaksi, lahirlah bermilyar-milyar tata surya, salah satunya tata surya yang kita tinggali sekarang ini.

Detail proses pembentukan tatasurya ini bergantung pada banyaknya dan jenis materi alam semesta. Terdapat tiga jenis materi yang memungkinkan, yakni materi gelap dingin, materi gelap panas, dan materi barionik.

Pengukuran terbaik yang didapatkan dari WMAP menunjukkan bahwa bentuk materi yang dominan dalam alam semesta ini adalah materi gelap dingin. Dua jenis materi lainnya hanya menduduki kurang dari 18% materi alam semesta.

Bukti-bukti independen yang berasal dari supernova tipe Ia dan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis menyatakan bahwa alam semesta sekarang didominasi oleh sejenis bentuk energi misterius yang disebut sebagai energi gelap, yang tampaknya menembus semua ruang.

Energi gelap digunakan untuk menjelaskan kerataan alam semesta, walau demikian, alam semesta tetap rata selama beberapa miliar tahun bahkan sebelum rapatan energi gelap cukup signifikan untuk mempertahankan kerataan alam semesta. (Ingat rata ya bukan datar berbeda maksud, maaf buat kaum bumi datar jangan salah fokus…..hahahaha).

Pengamatan ini mensugestikan bahwa 72% total rapatan energi alam semesta sekarang berbentuk energi gelap. Ketika alam semesta masih sangat muda, kemungkinan besar ia telah disusupi oleh energi gelap, namun dalam ruang yang sempit dan saling berdekatan.

Pada saat itu, gravitasi mendominasi dan secara perlahan memperlambat pengembangan alam semesta. Namun, pada akhirnya, setelah beberapa miliar tahun pengembangan, energi gelap yang semakin berlimpah menyebabkan pengembangan alam semesta mulai secara perlahan semakin cepat.

Segala evolusi kosmis yang terjadi setelah periode inflasioner ini dapat secara ketat dideskripsikan dan dimodelkan oleh model ΛCDM, yang menggunakan kerangka mekanika kuantum dan relativitas umum Einstein yang independen.

Sebagaimana yang telah disebutkan, tidak ada bentuk yang dapat menjelaskan kejadian sebelum 10−15 detik setelah kejadian ledakan dahsyat. Teori kuantum gravitasi diperlukan untuk mengatasi batasan ini.

Kekuatan Big Bang ini masih terus terasa sampai saat ini. Hal ini dibuktikan dengan keadaan alam semesta yang semakin meluas. Galaksi-galaksi saling bergerak menjauh satu sama lain.

Keadaan ini akan terus terjadi hingga gerakan menjauh tersebut mencapai batasnya. Bila batas tersebut tercapai, semua materi di alam semesta akan berhenti menjauh dan melakukan gerakan kembali tertarik oleh gravitasi universal ke titik permulaan ledakan. Semua materi akan kembali seperti semula berkumpul membentuk titik di awal Big Bang.

B. Bukti Kebenaran Teori Big Bang.

Pada tahun 1929 Astronom Amerika Serikat, Edwin Hubble melakukan observasi dan melihat Galaksi yang jauh dan bergerak selalu menjauhi kita dengan kecepatan yang tinggi. Ia juga melihat jarak antara Galaksi-galaksi bertambah setiap saat.

Penemuan Hubble ini menunjukkan bahwa Alam Semesta kita tidaklah statis seperti yang dipercaya sejak lama, namun bergerak mengembang. Kemudian ini menimbulkan suatu perkiraan bahwa Alam Semesta bermula dari pengembangan di masa lampau yang dinamakan Dentuman Besar.

Pada saat itu dimana Alam Semesta memiliki ukuran nyaris nol, dan berada pada kerapatan dan panas tak terhingga; kemudian meledak dan mengembang dengan laju pengembangan yang kritis, yang tidak terlalu lambat untuk membuatnya segera mengerut, atau terlalu cepat sehingga membuatnya menjadi kurang lebih kosong.

Dan sesudah itu, kurang lebih jutaan tahun berikutnya, Alam Semesta akan terus mengembang tanpa kejadian-kejadian lain apapun. Alam Semesta secara keseluruhan akan terus mengembang dan mendingin.

Alam Semesta berkembang, dengan laju 5%-10% per seribu juta tahun. Alam Semesta akan mengembang terus,namun dengan kelajuan yang semakin kecil,dan semakin kecil, meskipun tidak benar-benar mencapai nol. Walaupun andaikata Alam Semesta berkontraksi, ini tidak akan terjadi setidaknya untuk beberapa milyar tahun lagi.

Pada tahun 1948, George Gamov juga mengembangkan perhitungan-perhitungan yang dibuat oleh Georges Lemaitre, kemudian ia mengemukakan sebuah teori baru yang sesuai dengan teori Big Bang. Menurutnya, jika alam semesta terjadi karena sebuah ledakan besar, maka di alam semesta ini seharusnya terdapat sisa radiasi dari ledakan tersebut.

Apalagi bila radiasi ini tersebar ke semua arah di alam semesta ini dengan perbandingan yang sama (proporsional). Berikutnya setelah Gamov, pada tahun 1950, Ralph Alpher dan Robert Herman juga mengatakan hal serupa, yaitu seharusnya terjadi radiasi tersebut.

Memang benar, seharusnya ada radiasi tersebut dalam kadar tertentu di alam semesta ini. Tidak lama kemudian, bukti "yang memang seharusnya ada" tersebut ditemukan. Pada tahun 1965, dua peneliti yang bernama Arno Penzias dan Robert Wilson menemukan gelombang-gelombang radiasi tersebut.

Radiasi yang diberi nama "radiasi dasar gelombang mikrokosmik" ini berbeda dengan radiasi yang biasanya bersumber dari angkasa. Radiasi ini tersebar di alam semesta secara rata ke semua arah. Dengan kata lain, radiasi ini tidak memiliki sumber, tetapi tersebar ke seluruh alam semesta.

Hasil yang mengejutkan ini tidak hanya sampai di sini. Jumlah radiasi yang disebutkan Penzias dan Wilson ternyata sangat dekat dengan angka yang sebelumnya diperkirakan oleh para ilmuwan. Penzias dan Wilson mendapatkan Penghargaan Nobel sebagai orang pertama yang membuktikan teori Big Bang dengan percobaan.

Bukti penting lain yang membenarkan teori Big Bang adalah adanya gas hidrogen dan helium di angkasa. Dengan pengukuran-pengukuran yang dilakukan, telah diketahui bahwa perbandingan gas hidrogen dan helium di alam semesta sesuai dengan perhitungan-perhitungan teori perbandingan hidrogen dan helium yang tersisa dari Big Bang. Padahal, jika alam semesta ini berlangsung dari hukum kekekalan atau tanpa permulaan, maka hidrogen yang ada di alam semesta akan terbakar hingga habis dan mengubahnya menjadi helium.

C. Memahami Apa itu Dentuman/ledakan Big Bang.

Ada satu pertanyaan yang harus dijawab terlebih dahulu. Apakah Big Bang memang sebuah ledakan seperti ledakan bom yang punya satu titik awal ?

Sebenarnya ada sedikit kesalah pahaman terkait pemahaman Big Bang atau Dentuman Besar atau Ledakan Besar ini. Teorinya tentang evolusi alam semesta memang benar dan sudah dikonfirmasi oleh pengamatan tapi, penamaan teori ini justru memicu salah kaprah. Karena sebenarnya Big Bang atau Dentuman Besar atau Ledakan Besar itu bukan sebuah ledakan kosmik raksasa di alam semesta! Nationalgeograpic.

Berdasarkan teori kosmologi standar, alam semesta dimulai dengan “Big Bang” 13,75 milyar tahun lalu dan memuai semenjak saat itu.  Dan ini bukan karena sebuah ledakan kosmik.

Big Bang tidak dimulai di satu lokasi melainkan di semua lokasi di alam semesta. Jadi, Big Bang merupakan peristiwa mengembangnya alam semesta dari plasma yang sangat panas dan padat menjadi alam semesta yang kita kenal sekarang. Dan jika peristiwa memuainya alam semesta tidak terjadi di satu titik tertentu atau di lokasi tertentu di alam semesta.

Big Bang terjadi di semua tempat. Ia terjadi di tempat kamu berada sekarang tapi ia juga terjadi di galaksi lain yang sangat jauh dari Bimasakti yang sedang bergerak menjauh dari kita.

Artinya lagi, alam semesta tidak memiliki pusat dan tidak memiliki posisi awal, karena pada saat Big Bang itulah awal dari ‘ruang dan waktu’, awal dari x,y,z=0 dan t=0. Artinya tidak ada tempat yang khusus dan istimewa di dalam alam semesta.

Dari berbagai fakta ilmiah, akhirnya teori Big Bang mendapatkan persetujuan dunia ilmiah. Dalam sebuah artikel yang dimuat pada Oktober 2014, Scientific American menuliskan bahwa teori Big Bang adalah satu-satunya teori yang dapat menjelaskan asal mula alam semesta.

D. Teori Big Bang Ditentang Ahli Fisika Saurya Das

Ahli fisika teoritis di University of Lethbridge di Alberta, Kanada, Saurya Das menawarkan formulasi baru, yang menyebut bahwa alam semesta mungkin tak pernah mengenal awal.

Jika teori itu benar, mungkin pembentukan alam semesta tidak diawali dengan sebuah ledakan besar (big bang).

"Teori kami memenunjukkan bahwa usia alam semesta mungkin tak terbatas," kata dia, seperti di kutip dari situs sains Livescience.

Konsep baru tersebut juga bisa menjelaskan apa sebenarnya penyusun dark matter (materi gelap) materi misterius, tak terlihat yang diyakini menyusun sebagian besar alam semesta. Saurya Das menambahkan, konsep singularitas Big Bang mungkin tak sepenuhnya benar.

Dalam formula Einstein, hukum fisika memecahkan apa yang terjadi sebelum singularitas. Namun, para ilmuwan mengeneralisasi seolah-olah persamaan fisika masih berlaku. Demikian ungkap Robert Brandenberger, ahli kosmologi teoritis dari McGill University, Montreal, yang tak terlibat dalam studi.

Ada lagi masalah lain dalam dua teori yang paling dominan, mekanika kuantum dan relativitas umum, tidak dapat didamaikan. Mekanika kuantum mengatakan perilaku partikel subatom kecil pada dasarnya tak menentu. Hal ini bertentangan dengan teori relativitas umum Einstein yang deterministik, yang berarti sekali hukum alam diketahui, masa depan adalah akibat yang ditentukan oleh masa lalu.

Saurya Das dan koleganya berupaya menyelesaikan sejumlah masalah. Untuk melakukannya, mereka menggunakan cara lama memvisualisasikan mekanika kuantum, yang disebut mekanika Bohmian yang mengandung variabel tersembunyi yang menentukan perilaku aneh dari partikel subatomik. Dan tak seperti formula lain dalam mekanika kuantum, ia menyediakan cara untuk mengkalkulasi lintasan partikel.

Memanfaatkan bentuk kuno dari teori kuantum, para ahli mengkalkulasi 'koreksi kecil' yang bisa dimasukkan dalam teori relativitas umum Einstein. Berdasarkan formulasi baru, tak ada singularitas, dan bahwa usia alam semesta tak terhingga tuanya.

Das menambahkan, salah satu cara untuk menafsirkan istilah koreksi kuantum dalam persamaan mereka terkait dengan kepadatan dark matter. Salah satu cara untuk menguji teori yang mereka hasilkan adalah melihat bagaimana materi gelap didistribusikan di alam semesta, lalu membandingkan kecocokannya dengan superfluid.

"Jika hasil yang kami dapatkan cocok, bahkan jika hanya 'kira-kira', itu akan sangat luar biasa," kata Das. Bagaimanapun, persamaan tersebut hanya salah satu cara untuk merekonsiliasi mekanika kuantum dan relativitas umum. Dan di sisi lain, alam semesta dalam suatu waktu pernah berukuran sangat kecil dan panas.

"Fakta bahwa ada bola api sangat panas di masa awal pembentukannya: itu telah terkonfirmasi," kata Robert Brandenberger. Namun, ketika Anda berusaha kembali ke singularitas, saat itu lah masalah muncul. Teori baru yang ditawarkan Saurya Das dan koleganya dijelaskan dalam makalah yang dipublikasikan jurnal ilmiah Physical Letters B, pada 4 Februari 2015 lalu.

F. Kesimpulan Pembahasan

Kesimpulan pembahasan kita kali ini bahwa teori bigbang memang sudah di buktikan Berbagai kemajuan besar dalam kosmologi ledakan dahsyat telah dibuat sejak akhir tahun 1990-an, utamanya disebabkan oleh kemajuan besar dalam teknologi teleskop dan analisis data yang berasal dari satelit-satelit seperti COBE, Teleskop luar angkasa Hubble dan WMAP.

Dalam kitap suci Al-qur'an terlebih dahulu sebelum penelitian di mulai juga sudah menjelaskan tentang teori bigbang pada surah (QS Al-Anbiya [21]:30)

Dan apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami pisahkan antara keduanya. Dan dari air Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapakah mereka tiada juga beriman?” (QS Al-Anbiya [21]:30).

Dari ayat terssebut, terlihat jelas kesesuaian antara ayat Alquran dan teori Big Bang. Persamaan keduanya tidak bisa dihindari. Disebutkan bahwa kata 'ratk' dalam bahasa Arab merujuk sebagai 'suatu yang padu, bercampur, dan bersatu'.

Kata itu digunakan untuk menyebut dua zat yang berbeda yang bercampur menjadi satu. Kalimat 'kami pisahkan' merupakan terjemahan dari kata kerja bahasa Arab, yaitu 'fatk' yang berarti terjadi pemisahan dari struktur 'ratk'. Jadi menurut ayat ini, langit dan Bumi pada awalnya bersatu (ratk), kemudian dipisahkan (fatk).

Seperti itulah awalmula alam semesta ini smoga setelah membaca ulasan di atas akan menambah pengetahuan kita, itulah kuasa Tuhan Sang Maha Pencipta. Manusia tidak akan pernah bisa mengungkap semua misteri yang ada.

Go to Link