Pada tahun 1900, fisikawan Inggris Lord Kelvin mengatakan: “Tidak ada temuan baru dalam fisika, semua hanyalah pengukuran yang lebih tepat”. Namun kenyataan yang terjadi malah berseberangan dengan itu, dalam tiga dekade, mekanika kuantum dan teori relativitas Einstein terus merevolusi lapangan. Dan hari ini, tidak ada fisikawan yang berani menegaskan bahwa pengetahuan fisika tentang alam semesta hampir selesai. Sebaliknya, setiap penemuan baru tampaknya membuka kotak Pandora lebih besar, dengan rangkaian pertanyaan fisika lebih dalam.

Berikut ini adalah artikel kedua tentang 9 pertanyaan yang tak kunjung terjawab dalam kajian Fisika. Sengaja diulas secara terpisah supaya tidak terkesan berat. 3 Pertanyaan sebelumnya sudah dibahas di artikel bagian pertama . Ke-9 pertanyaan ini sedikit membawa kita belajar tentang alam semesta paralel, bagaimana nasib alam semesta, dan soal materi dan antimateri yang menjadi teori dasar keberadaan segala sesuatu…yuk kita simak saja.

4. Apakah ada Pararel Universe (alam semesta paralel) ?

Data astrofisika menunjukkan ruang-waktu mungkin bersifat “datar” bukan melengkung dan berlangsung selamanya dengan sifat seperti itu. Jika demikian, maka wilayah tersebut dapat kita lihat (yang kita anggap sebagai “alam semesta”) hanya berupa satu patch “multiverse berlapis dengan besar tak berhingga.” Pada saat yang sama, hukum mekanika kuantum mendikte bahwa hanya ada kemungkinan konfigurasi partikel dengan jumlah terbatas dalam setiap patch kosmik (10 ^ 10 ^ 122 kemungkinan yang berbeda). Jadi, saat jumlah patch kosmik tak terbatas, pengaturan partikel dipaksa untuk terus berulang berkali-kali. Artinya, ada lebih banyak alam semesta parallel, dengan patch kosmik persis sama seperti alam semesta kita ini dan berisi seseorang persis seperti kita, serta patch yang berbeda dengan posisi hanya satu partikel, patch yang berbeda dengan posisi dua partikel ‘, dan begitu seterusnya sampai ke patch yang sama sekali berbeda dari kita.

Apakah ada sesuatu yang salah dengan logika itu, atau hasil yang aneh tapi benar? Dan jika itu benar, bagaimana kita mendeteksi keberadaan alam semesta paralel?

5. Mengapa ada lebih banyak materi daripada antimateri?
Mengapa ada lebih banyak materi dibandingkan kembarannya yang bermuatan dan berputar berlawanan, yaitu antimateri. Ini juga sebenarnya berkaitan dengan pertanyaan mengapa sesuatu bisa ada. Mencoba menjawab itu, ada satu teori dimana alam semesta memperlakukan materi dan antimateri secara simetris sehingga tercipta sesuatu, dan dengan demikian, seharunya terdapat dan tercipta jumlah materi dan antimateri yang sama saat alam semesta pertama kali tercipta.

Tapi kalau itu yang terjadi, secara teori bisa terjadi pemusnahan alam semesta, karena dengan jumlah materi dan antimateri yang sama, proton akan dibatalkan dengan antiproton, elektron dengan anti-elektron (positron), neutron dengan antineutron, dan sebagainya, meninggalkan bentangan foton hampa yang tak berupa apa-apa.

Untuk beberapa alasan, ada kelebihan materi yang tidak bisa dimusnahkan, dan disanalah kita berada. Untuk ini, belum ada penjelasan yang bisa diterima. Tes yang paling rinci soal perbedaan antara materi dan antimateri, diumumkan pada bulan Agustus 2015. Tes itu mengkonfirmasi bahwa materi dan antimateri adalah bayangan cermin satu sama lain, dan ini menihilkan semua teori dan asumsi yang pernah ada perihal kenapa jumlah materi lebih banyak daripada antimateri.

6. Bagaimana nasib alam semesta (fate of universe)?
Nasib keberlangsungan alam semesta sangat tergantung pada faktor nilai yang tidak diketahui. Menjawab itu terdapat 3 penjabaran teori, dengan Ω sebagai ukuran densitas materi dan energi di seluruh kosmos.

Jika Ω lebih besar dari 1, maka ruang-waktu akan “tertutup” ruang yang menyerupai sebuah balon besar. Tanpa energi gelap (dark energy), alam semesta akan berhenti berkembang dan akhirnya runtuh ke dalam dirinya sendiri, ini dijuluki sebagai “Big Crunch.”. Jika alam semesta tertutup tapi masih ada energi gelap, maka balon alam semesta akan terus berkembang selamanya.

Atau, jika Ω kurang dari 1, maka geometri ruang akan “terbuka” seperti permukaan pelana. Dalam hal ini, nasib akhir nya adalah “Big Freeze” (pembekuan semesta) diikuti oleh “Big Rip” (musnahnya alam semesta/kiamat). Pertama, percepatan luar alam semesta akan merobek galaksi dan bintang-bintang terpisah, dan hanya menyisakan semua materi dingin. Selanjutnya, percepatan akan tumbuh begitu kuat hingga meluapkan efek dari kekuatan-kekuatan yang terus menahan atom secara bersamaan, dan semuanya akan hancur.

Jika Ω = 1, alam semesta menjadi bidang datar, memperluas diri dengan tak terbatas ke segala arah. Jika tidak ada energi gelap, alam semesta masih akan berkembang selamanya tetapi akan terus melambat, sampai mendekati macet dan berhenti berkembang. Jika ada energi gelap, alam semesta datar pada akhirnya akan mengalami ekspansi berujung Big Rip atau Kiamat. Terlepas scenario mana yang sedang terjadi, alam semesta sedang sekarat dan menuju batas akhirnya.

Astrofisikawan Paul Sutter membahas fakta ini secara rinci dalam esai yang dia tulis pada Desember 2015.

sumber