TEORI EVOLUSI ALAM SEMESTA

Oleh

Alit Adi Sanjaya

Semenjak dahulu kala orang-orang sudah berusaha mempelajari keberadaan alam semesta, bagaimana proses evolusinya, melalui pengamatan bintang-bintang. Perlahan, ide-ide baru muncul seiring perkembangan peralatan untuk observasi. Meski sudah mengamatinya dari dulu, kita bisa katakan bahwa pemahaman yang lebih baik tentang evolusi alam semesta baru diperoleh pada awal abad ke-20.

Seorang fisikawan bernama Edwin Hubble telah merintis usaha untuk menghitung jarak beberapa galaksi dengan menggunakan analisis spektrum cahaya yang dipancarkan bintang-bintang dalam galaksi yang sedang diamati. Dia menemukan pola yang unik dari hasil analisisnya. Panjang gelombang dari beberapa bintang yang diamati ternyata tidak konstan, melainkan bergeser menuju panjang gelombang tertentu. Pergeseran panjang gelombang ini disebut sebagai Efek Doppler, meniru fenomena serupa pada gelombang bunyi.

Pengamatan Hubble menunjukkan bahwa spektrum galaksi bergeser ke arah panjang gelombang merah. Menurut efek Doppler, hal ini berarti mereka bergerak menjauhi pengamat. Semakin besar pergeseran merahnya berarti semakin cepat pergerakannya. Pergeseran merah yang semakin besar diperoleh dari pengamatan galaksi-galaksi yang jaraknya jauh. Jika diandaikan sebuah galaksi sebagai sebuah titik di alam semesta dan setiap titik saling menjauhi satu sama lain, maka bisa dikatakan bahwa alam semesta ini mengembang.

Sekarang seandainya galaksi-galaksi saling menjauh, berarti konsekuensi logisnya seharusnya mereka dulu pasti pernah berdekatan. Untuk memperjelas fenomena ini bisa diambil kiasan sebuah roti mentah yang ditaburi kismis di seluruh tubuhnya, jika roti itu sedang mengembang dalam oven, maka setiap kismis di roti itu akan saling menjauh satu sama lain.

Hipotesis Big Bang

Dengan menghitung mundur pergerakan galaksi-galaksi di alam semesta, maka dahulu galaksi-galaksi tersebut tentulah saling berdekatan, bahkan mungkin menyatu. Dengan demikian tentu saja kerapatan massanya sangat besar. Jika pada awalnya alam semesta merupakan massa tunggal dengan kerapatan yang sangat besar, bagaimanakah bentuk awal alam semesta kita ini?

Pada kondisi tersebut, temperatur dan energi alam semesta saat itu tentunya harus sangat tinggi. Hanya suatu ledakan yang maha dahsyat yang memungkinkan terjadinya keadaan awal alam semesta seperti itu. Hipotesis tentang adanya ledakan mahadahsyat inilah yang disebut sebagai hipotesis Big Bang. Hipotesis ini menjelaskan bahwa alam semesta bermula dari sebuah ledakan dahsyat dan galaksi akan menyebar tanpa batas, serta tidak pernah kembali ke pusat awalnya. Semua persediaan unsur diciptakan dalam setengah jam pertama setelah terjadi ledakan. Maka dari itu sebenarnya tidak ada materi baru yang diciptakan.

Bagaimanakah peristiwa yang terjadi di saat-saat awal alam semesta tercipta? Yang menarik, para ilmuwan masih belum bisa merumuskan dengan pasti bagaimanakah keadaan alam semesta kita pada saat awal tersebut. Sesaat setelah “kelahirannya”, untuk pertama kali partikel-partikel elementer akan terbentuk. Sejalan dengan penyusunan partikel-partikel elementer tersebut energi alam semesta mulai menurun. Oleh sebab itu partikel-partikel utama penyusun zat yang lebih besar, yang tersusun atas partikel-partikel elementer, mulai dimungkinkan untuk terbentuk.

Kemudian setelah terbentuknya partikel-partikel penyusun zat seperti hidrogen dan helium, mulai terbentuklah “benih-benih” pertama galaksi. Melalui proses pendinginan alam semesta, yang berarti juga awal hidup galaksi-galaksi yang pertama, lahirlah generasi pertama bintang. Aktivitas bintang-bintang ini mengakibatkan terus lahirnya bintang generasi berikutnya, termasuk kemudian dihasilkan planet-planet dan objek ruang angkasa lainnya.

Masa Depan Alam Semesta

Bagaimanakah masa depan alam semesta, setelah kelahiran dan kehidupannya sekarang? Pertanyaan ini mungkin diajukan oleh kita, seperti juga para ilmuwan yang bertanya-tanya. Para ilmuwan mengajukan tiga model yang sama menariknya tentang masa depan alam semesta kita ini, yaitu:

1.      Bahwa alam semesta akan terus mengembang, semua galaksi akan menggunakan energinya untuk terus bergerak, sampai seluruh energinya berubah menjadi energi diam. Akibatnya, alam semesta menjadi ‘diam’ dan ‘mati’, ataukah akan terjadi seperti model kedua?

2.      Adakah suatu batas tertentu yang menunjukkan pengembangan alam semesta itu akan berhenti dan berbalik menjadi penyusutan gravitasi? Oleh karena seluruh energi yang digunakan untuk bergerak telah berubah menjadi energi potensial gravitasi, maka galaksi-galaksi mulai saling tarik-menarik dan akhirnya runtuh kembali menuju satu titik. Ataukah,

3.      kerapatan alam semesta menjadi sangat kecil, sehingga semua galaksi terus bergerak saling menjauhi menuju tak hingga?

Sampai sekarang belum ada model yang benar-benar tepat untuk menggambarkan masa depan alam semesta. Pertanyaan-pertanyaan kita sekarang tentang suatu hal pada akhirnya memang akan terjawab, tetapi setelah itu akan selalu muncul pertanyaan-pertanyaan baru. Demikianlah yang terjadi jika kita bertanya tentang alam semesta, kita tidak akan pernah puas. Seringkali kita mencapai suatu pertanyaan yang mendasar sekali, yang akhirnya membuat hati kita kagum, heran, takzim, sampai pada suatu perenungan betapa luar biasa Kuasa Tuhan di alam semesta ini.