Apakah Teori Big Bang Tidak Lengkap?

Shutterstock

Apakah teori Big Bang tidak lengkap? Pertanyaan ini awalnya muncul di situs Quora: sebuah tempat untuk memperoleh dan berbagi pengetahuan, memberdayakan kita untuk belajar dari orang lain dan untuk lebih memahami tentang dunia di sekitar kita.

Dijawab oleh Viktor T. Toth, seorang profesional di bidang IT dan fisikawan paruh waktu, di Quora, sebagai berikut:

Jangan menganalogikan teori Big Bang sebagai acara serial televisi yang jelas tidak lengkap karena masih banyak episode berikutnya yang sedang diproduksi. Big Bang sebenarnya bukanlah teori, tapi ungkapan yang awalnya justru digunakan untuk mengejek konsep ekspansi kosmos oleh astronom Fred Hoyle dalam sebuah acara radio di BBC pada tahun 1949.

Teori yang memprediksi alam semesta tidak statis, volumenya bisa meluas atau menyusut, adalah relavitas umum Einstein. (Einstein menganggap teorinya belum sempurna dan berusaha memperbaikinya dengan memperkenalkan konsep yang disebut kosmologis konstan).

Ekspansi kosmos juga dapat diamati, sebagaimana telah didemonstrasikan untuk pertama kalinya oleh astronom Georges Lemaître, dilanjutkan oleh Edwin Hubble dan para ilmuwan lainnya.

Jadi, teori relativitas umum memprediksi ekspansi dan kontraksi kosmos, yang berdasarkan pengamatan ternyata volume alam semesta terus meluas. Apakah teori ini lengkap? Jelas tidak! Relativitas umum adalah teori geometri ruang dan waktu, bukannya teori materi. Materi hanya diwakili oleh apa yang disebut tensor energi tegangan momentum dan tidak menentukan sifat materi.

Kosmologi fisika modern menggabungkan beberapa teori untuk membangun "concordance" atau "Lambda-CDM" model alam semesta. Selain relativitas umum, Model Standar fisika yang dibangun dari teori medan kuantum dan postulat spesifik yang menggambarkan bidang dan partikel, juga turut digunakan untuk membangun concordance. Model ini telah menggambarkan, dan dalam beberapa kasus berhasil memprediksi (sebelum observasi aktual dilakukan), karakteristik alam semesta secara terperinci.

Selain sedikit potongan-potongan fisika yang saya sebutkan, model concordance juga membutuhkan konfirmasi dari collisionless cold dark matter (CDM) yang masih menjadi misteri terbesar dan diduga mengandung kepadatan energi massa sekitar enam kali lipat materi “normal”. Sifat CDM sama sekali tidak dapat ditentukan, selain fakta bahwa materi gelap: a) dingin, sehingga energi kinetik termalnya dapat diabaikan dibandingkan dengan sisa massanya, dan, b) tanpa benturan, tidak ada tekanan, tidak ada interaksi dengan dirinya sendiri dan tidak ada interaksi dengan materi normal. Apa itu CDM, kita tidak tahu!

Selanjutnya, model menggabungkan konstanta kosmologis (dilambangkan dengan huruf kapital Yunani “Lambda”), yang tidak melanggar teori Einstein, namun apa yang sebenarnya dilambangkan olehnya tetap tidak diketahui. Apakah hanya sesuatu yang konstan? Apakah untuk menggantikan sesuatu yang lain, seperti bidang yang belum diketahui, atau mungkin residu energi vakum bidang kuantum? Ataukah sesuatu yang lain? Tidak ada jawaban yang pasti!

Model concordance cukup sesuai untuk konten materi alam semesta teramati, termasuk rasio dari berbagai isotop purba. Lantas, mengapa tetap ada ketidakseimbangan antara materi dan antimateri. Ada juga misteri-misteri lain, seperti homogenitas alam semesta awal yang mendorong munculnya konsep inflasi kosmik, meskipun akhirnya justru memunculkan lebih banyak pertanyaan daripada jawaban. Bagaimanapun juga, inflasi kosmik tidak didukung oleh bukti observasional

Terakhir, ketika kita melihat ke alam semesta awal yang ekstrem, ketika efek kuantum gravitasi tidak dapat diabaikan lagi, kita mengalami kesulitan dalam hal teoritis fundamental. Faktanya kita hanya memiliki sedikit teori gravitasi kuantum (bahkan beberapa ilmuwan menduga gravitasi mungkin sama sekali tidak terkuantisasi).

Ditulis oleh: Quora, kontributor www.forbes.com

Sumber: Is The Big Bang Theory Incomplete?

#terimakasihgoogle