Bisnis.com, JAKARTA – Big Bang atau Teori Dentuman Besar di dunia sains umumnya dianggap sebagai awal dari semuanya. Sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, alam semesta meledak dan berkembang menjadi ‘ada’.
Namun, bagaimana keadaan sebelum Big Bang? Hal pertama yang harus dipahami adalah apa sebenarnya Bing Bang itu.
"Big Bang adalah sebuah momen dalam waktu, bukan sebuah titik di ruang angkasa," kata Sean Carroll, fisikawan teoretis di California Institute of Technology dan penulis "The Big Picture: On the Origins of Life, Meaning and the Universe Itself" (Dutton, 2016).
Dengan demikian, ada kemungkinan bahwa alam semesta pada saat Big Bang sangat kecil atau sangat besar. Karena tidak ada cara untuk melihat ke masa lalu pada hal-hal yang tidak dapat kita lihat saat ini. Yang kita tahu hanyalah bahwa alam semesta itu sangat padat dan dengan cepat menjadi kurang padat, kata Caroll dikutip dari LiveScience, Sabtu (29/7/2023).
Sebenarnya tidak ada apa pun di luar alam semesta, karena alam semesta, menurut definisinya adalah segalanya. Jadi, pada saat Big Bang, segala sesuatu lebih padat dan lebih panas daripada sekarang, tetapi tidak ada lagi "di luar" dari alam semesta seperti yang ada saat ini.
Alam semesta tidak mengembang ke ruang angkasa, ruang angkasa itu sendiri yang mengembang, kata Caroll.
"Di mana pun Anda berada di alam semesta, jika Anda menelusuri kembali ke masa 14 miliar tahun yang lalu, Anda akan sampai pada titik di mana alam semesta sangat panas, padat, dan mengembang dengan cepat," katanya.
Tidak ada yang tahu persis apa yang terjadi di alam semesta sampai 1 detik setelah Big Bang, ketika alam semesta mendingin sehingga proton dan neutron bertabrakan dan saling menempel.
Banyak ilmuwan berpikir bahwa alam semesta mengalami proses ekspansi eksponensial yang disebut inflasi selama detik pertama tersebut. Hal ini akan merapikan susunan ruang-waktu dan dapat menjelaskan mengapa materi terdistribusi secara merata di alam semesta saat ini.
Ada kemungkinan bahwa sebelum Big Bang, alam semesta merupakan bentangan materi yang sangat panas dan padat yang tak terbatas, yang bertahan dalam kondisi stabil hingga Big Bang terjadi.
Alam semesta yang sangat padat ini mungkin telah diatur oleh mekanika kuantum, fisika dalam skala yang sangat kecil, kata Carroll. Big Bang mewakili momen ketika fisika klasik mengambil alih sebagai pendorong utama evolusi alam semesta.
Bagi Stephen Hawking, momen ini adalah yang terpenting. Sebelum Big Bang, peristiwa tidak dapat diukur, dan dengan demikian tidak terdefinisi. Hawking menyebutnya sebagai usulan tanpa batas. Waktu dan ruang memang terbatas, tapi tidak memiliki batas atau titik awal maupun akhir, seperti halnya planet Bumi yang terbatas tapi tidak memiliki tepi.
"Karena peristiwa sebelum Big Bang tidak memiliki konsekuensi pengamatan, kita bisa saja mengeluarkannya dari teori dan mengatakan bahwa waktu dimulai saat Big Bang," katanya dalam sebuah wawancara di acara National Geographic "StarTalk" pada tahun 2018.
Atau mungkin ada hal lain sebelum Big Bang yang layak untuk direnungkan. Salah satu gagasannya adalah bahwa Big Bang bukanlah awal dari waktu, melainkan sebuah momen simetri. Dalam gagasan ini, sebelum Big Bang, ada alam semesta lain yang identik dengan alam semesta ini tapi dengan entropi yang meningkat ke masa lalu, bukan ke masa depan.
Entropi yang meningkat, atau meningkatnya kekacauan dalam sebuah sistem, pada dasarnya adalah panah waktu. Jadi di alam semesta cermin ini, waktu akan berjalan berlawanan dengan waktu di alam semesta modern dan alam semesta kita berada di masa lalu.
Para pendukung teori ini juga berpendapat bahwa sifat-sifat alam semesta yang lain akan terbalik di alam semesta cermin ini. Sebagai contoh, fisikawan David Sloan menulis di University of Oxford Science Blog, asimetri pada molekul dan ion (disebut kiralitas) akan memiliki orientasi yang berlawanan dengan orientasi di alam semesta kita.
Sebuah teori terkait menyatakan bahwa Big Bang bukanlah awal dari segalanya, melainkan sebuah momen ketika alam semesta beralih dari periode kontraksi ke periode ekspansi. Gagasan "Big Bounce" ini menunjukkan bahwa mungkin ada Big Bang yang tak terbatas ketika alam semesta mengembang, mengerut, dan mengembang lagi. Masalahnya, kata Carroll, tidak ada penjelasan mengapa dan bagaimana alam semesta yang mengembang akan mengerut dan kembali ke keadaan entropi rendah.
Pada tahun 2004, para fisikawan menyarankan bahwa mungkin alam semesta yang kita kenal saat ini merupakan keturunan dari alam semesta induk yang telah merenggut sedikit ruang-waktu.
Ini seperti inti radioaktif yang meluruh, kata Carroll. Ketika sebuah inti meluruh, ia akan memuntahkan partikel alfa atau beta. Alam semesta induk dapat melakukan hal yang sama, tetapi bukannya partikel, melainkan memuntahkan bayi alam semesta, mungkin tanpa batas. "Ini hanyalah fluktuasi kuantum yang memungkinkan hal itu terjadi," kata Carroll. Alam semesta bayi ini adalah "alam semesta paralel secara harfiah, dan tidak saling berinteraksi atau mempengaruhi satu sama lain,” tambahnya.
Jika semua itu terdengar agak rumit, memang benar. Karena para ilmuwan belum memiliki cara untuk mengintip kembali ke masa-masa awal Big Bang, apalagi yang terjadi sebelumnya.
Namun, masih ada ruang untuk dieksplorasi, kata Carroll. Deteksi gelombang gravitasi dari tabrakan galaksi yang kuat pada tahun 2015 membuka kemungkinan bahwa gelombang ini dapat digunakan untuk memecahkan misteri fundamental tentang ekspansi alam semesta pada detik-detik pertama yang sangat penting.
Fisikawan teoretis juga memiliki pekerjaan yang harus dilakukan, kata Carroll, seperti membuat prediksi yang lebih tepat tentang bagaimana gaya kuantum seperti gravitasi kuantum dapat bekerja.
Tidak peduli seberapa jelas dalam pikiran Anda, Anda bisa membayangkan alam semesta yang kosong tanpa isi, gambaran itu tidak sesuai dengan kenyataan. Bersikeras bahwa hukum fisika tetap berlaku sudah cukup untuk menyingkirkan gagasan tentang alam semesta yang benar-benar kosong.
Selama energi masih ada di dalamnya, bahkan energi titik nol dari ruang hampa kuantum pun sudah cukup, akan selalu ada suatu bentuk radiasi yang tidak akan pernah bisa dihilangkan. Alam semesta tidak pernah benar-benar kosong, dan selama energi gelap tidak menutupi seluruhnya, maka tidak akan pernah kosong.
