Bisakah sains menjelaskan awal mula alam semesta?

JAKARTA, GESAHKITA COM—Semua orang menyukai cerita asal-usul yang bagus tentang asal alam semesta.

Kisah Semesta pada dasarnya adalah kisah kita juga.

Begitu ditulis Marcelo Gleiser mengawali artikel nya ini dan untuk diketahui Gleiser merupakan profesor filsafat alam, fisika, dan astronomi di Dartmouth College dinukil gesahkita com dari laman berbahasa Inggris thinkbig com.

Selanjutnya simak dibawah ini sekedar menambah wawasan kita semua.

Kami ingin tahu dari mana semuanya dimulai. Deskripsi terkini tentang asal usul Semesta bertumpu pada dua pilar fisika abad ke-20: relativitas umum dan mekanika kuantum.

Ada banyak pertanyaan yang menuntut kerendahan hati intelektual, dan asal usul alam semesta adalah yang paling utama di antara mereka.

Asal usul Alam Semesta — awal dari segalanya — adalah satu pertanyaan di mana narasi ilmiah dan agama terkadang menjadi kabur.

Ini bukan karena mereka mendekati masalah dengan cara yang sama; jelas mereka tidak.

Karena pertanyaan yang diajukan keduanya sama.

Kami ingin tahu bagaimana semuanya terjadi. Kami ingin tahu, karena jika tidak, cerita kami tidak akan lengkap. Kita adalah ciptaan Alam Semesta ini, dan kisah Alam Semesta pada dasarnya adalah kisah kita juga.

Tidak diragukan lagi bahwa kosmologi dan astronomi modern telah menghasilkan narasi yang luar biasa tentang sejarah awal Semesta. Tapi bisakah sains benar-benar memberikan jawaban?

Seperti Anda dan saya, Semesta juga berulang tahun. Kita tahu bahwa itu dimulai 13,8 miliar tahun yang lalu, dan kita dapat menggambarkan dengan yakin bagaimana Semesta muda berevolusi mulai dari seperseratus detik setelah Big Bang, meskipun ada beberapa celah penting dalam sejarah yang belum kita isi.

Pengetahuan itu merupakan pencapaian yang fenomenal. Tetapi pertanyaan yang tersisa adalah seberapa dekat dengan sumber ilmu itu.

 

Sejarah kehidupan
Hal-hal dengan cepat menjadi rumit jika kita bertahan dengan analogi ulang tahun. Anda dan saya memiliki orang tua.

Orang tua kita juga punya orang tua, dan seterusnya. Kita dapat melacak kesinambungan ini kembali ke entitas hidup pertama, yang kita sebut nenek moyang terakhir kita — mungkin bakteri yang hidup lebih dari 3 miliar tahun yang lalu.

Begitu kita menemukan leluhur itu, kita menghadapi pertanyaan sulit lainnya: Bagaimana makhluk hidup pertama ini muncul jika tidak ada yang hidup untuk melahirkannya?

Satu-satunya penjelasan ilmiah yang dapat diterima adalah bahwa kehidupan pasti berasal dari non-kehidupan.

Itu muncul setidaknya 3,5 miliar tahun yang lalu dari meningkatnya kompleksitas reaksi kimia di antara biomolekul yang ada di Bumi purba.

Bagaimana dengan Alam Semesta? Bagaimana jadinya jika sebelumnya tidak ada?

Jika asal usul kehidupan itu misterius, asal mula Alam Semesta jauh lebih misterius. Bagaimanapun, Semesta, menurut definisi, mencakup semua yang ada. Bagaimana semuanya bisa datang dari ketiadaan?

Tugas sains adalah mengembangkan penjelasan tanpa bantuan campur tangan ilahi. Kami menggunakan hukum Alam sebagai cetak biru kami. Keterbatasan ini menjadikannya tantangan konseptual yang sangat besar bagi sains untuk menggambarkan asal usul Alam Semesta.

Masalah ini dikenal dalam filsafat sebagai Penyebab Pertama.

Jika Alam Semesta muncul dengan sendirinya, itu disebabkan oleh sebab yang tidak disebabkan. Itu muncul tanpa sumber untuk mendahuluinya.

Sains beroperasi dalam batasan konseptual yang jelas. Untuk menjelaskan asal mula segala sesuatu, sains perlu menjelaskan dirinya sendiri. Dan untuk melakukan ini, kita membutuhkan cara baru dalam penjelasan ilmiah.

Kisah Semesta tidak dapat dimulai di halaman kedua
Deskripsi terkini tentang asal usul Semesta bertumpu pada dua pilar fisika abad ke- 20.

Pilar pertama adalah relativitas umum — teori Einstein bahwa gravitasi disebabkan oleh kelengkungan ruang yang disebabkan oleh kehadiran massa.

Pilar kedua adalah fisika kuantum, yang menggambarkan dunia atom dan partikel subatom.

Menggabungkan keduanya cukup masuk akal, mengingat bahwa dalam masa pertumbuhannya, seluruh Alam Semesta cukup kecil untuk membuat efek kuantum menjadi penting.

Model terkini tentang asal usul Semesta — dari teori string hingga loop gravitasi kuantum hingga kosmologi kuantum hingga Semesta yang memantul antara ekspansi dan kontraksi— gunakan efek aneh yang dijelaskan oleh fisika kuantum untuk menjelaskan apa yang tampaknya tidak dapat dijelaskan.

Masalahnya adalah sejauh mana mereka benar-benar dapat menjelaskan Penyebab Pertama.

Dengan cara yang sama seperti inti radioaktif meluruh secara spontan, seluruh kosmos dapat muncul dari fluktuasi energi acak — gelembung ruang yang muncul dari “ketiadaan”, kuantitas yang biasanya disebut oleh fisikawan sebagai vakum.

Hal yang menarik adalah bahwa gelembung ini bisa jadi merupakan fluktuasi energi nol, karena kompensasi yang cerdas antara energi positif materi dan energi negatif gravitasi.

Inilah sebabnya mengapa banyak fisikawan yang menulis untuk khalayak umum dengan yakin menyatakan bahwa Alam Semesta berasal dari “ketiadaan” — vakum kuantum adalah bukan apa-apa — dan dengan bangga menyatakan bahwa kasusnya telah ditutup.

Sayangnya, hal-hal yang tidak begitu sederhana.

Apa yang disebut ketiadaan ini, vakum kuantum fisikawan, jauh dari gagasan metafisik tentang kekosongan total.

Faktanya, ruang hampa adalah entitas yang penuh dengan aktivitas, di mana partikel muncul dan menghilang seperti gelembung dalam kuali mendidih.

Untuk mendefinisikan ruang hampa, kita perlu mulai dari banyak konsep dasar, seperti ruang, waktu, konservasi energi, dan medan gravitasi dan materi.

Model yang kami bangun bergantung pada hukum alam yang hanya diuji untuk situasi yang jauh dari lingkungan ekstrem Alam Semesta purba.

Kekosongan kuantum sudah menjadi struktur dengan kompleksitas yang luar biasa.

Menggunakannya sebagai titik awal adalah memulai kisah Alam Semesta di halaman kedua buku ini.

Upaya kami untuk memahami bagaimana Alam Semesta dimulai mengharuskan kami memperkirakan apa yang kami ketahui menjadi energi 15 kali lipat di atas apa yang dapat kami uji (itu seribu triliun kali).

Kami berharap semuanya akan masuk akal, dan saat ini kami tidak dapat memprediksi bahwa itu tidak akan terjadi. Namun, prediksi tentang Alam Semesta awal ini didasarkan pada apa yang dapat kita ukur dengan mesin kita, dan menggunakan model fisika energi tinggi saat ini.

Model-model itu juga didasarkan pada apa yang dapat kita ukur, dan pada apa yang kita anggap sebagai ekstrapolasi yang masuk akal.

Ini bagus, dan ini adalah pendekatan yang harus kita ambil untuk mendorong batas-batas pengetahuan ke alam yang tidak diketahui.

Tetapi kita tidak boleh melupakan apa yang menjadi sandaran kerangka teoretis ini dan mengklaim bahwa kita mengetahui dengan pasti bagaimana mengkonseptualisasikan asal usul Semesta.

Menyebutkan multiverse, menyatakan bahwa itu abadi,

Semesta akan merendahkan siapa pun

Bagi saya, sains seperti yang dirumuskan sekarang tampaknya tidak dapat menjawab pertanyaan tentang asal usul Alam Semesta.

Apa yang dapat dilakukan adalah memberikan model yang menggambarkan skenario yang mungkin.

Model-model ini adalah alat yang sangat baik yang dapat kita gunakan untuk mendorong batas-batas pengetahuan ke waktu yang lebih awal dan lebih awal, dengan harapan pengamatan dan data akan memandu kita lebih jauh.

Namun, ini sangat berbeda dengan menjelaskan asal usul kehidupan melalui kimia yang kompleks.

Untuk menjelaskan asal mula segala sesuatu, kita membutuhkan ilmu yang mampu menjelaskan dirinya sendiri dan asal mula hukum-hukumnya.

Kita membutuhkan metateori yang menjelaskan asal usul teori. Multiverse bukanlah jalan keluar. Kita masih membutuhkan perangkat konseptual ruang, waktu, dan medan untuk menggambarkannya.

Kami juga tidak tahu bagaimana hukum Alam dapat bervariasi di antara cabang-cabang multiverse yang berbeda ini.

Yang tak terbatas dan kebalikannya, ketiadaan, adalah alat penting untuk matematika.

Tapi mereka sangat berbahaya sebagai konsep untuk menggambarkan realitas fisik.

Mereka adalah labirin di mana terlalu mudah untuk tersesat, seperti yang diingatkan Jorge Luis Borges di Perpustakaan Babel .

Untuk mengidentifikasi kesulitan ilmiah konseptual sering diejek sebagai mengambil posisi mengalah.

Pertanyaan retoris berikutnya adalah, “Haruskah kita menyerah?” Tentu saja kita tidak seharusnya.

Pengetahuan hanya berkembang jika kita mendorongnya ke depan dan mengambil risiko melakukannya.

Tidak ada kesalahan dalam upaya kami untuk memahami misteri yang dalam melalui akal dan metodologi ilmiah.

Inilah yang terbaik yang kami lakukan. Apa yang salah adalah untuk mengklaim bahwa kita tahu lebih banyak daripada yang kita lakukan, dan bahwa kita telah memahami hal-hal yang refleksi sesaat akan memberitahu kita bahwa kita sangat jauh dari pemahaman.

Ada banyak pertanyaan yang menuntut kerendahan hati intelektual, dan asal usul alam semesta adalah yang paling utama di antara mereka.

 

***

Marcelo Gleiser adalah profesor filsafat alam, fisika, dan astronomi di Dartmouth College. Dia adalah Anggota dari American Physical Society, penerima Penghargaan Fellows Fakultas Presiden dari Gedung Putih dan NSF, dan dianugerahi Hadiah Templeton 2019.

Gleiser telah menulis lima buku dan merupakan salah satu pendiri 13.8, di mana dia menulis tentang sains dan budaya bersama fisikawan Adam Frank.

Sumber: Big Think

banner selamat menunaikan ibada puasa

banner selamat menunaikan ibada puasa

Tinggalkan Balasan