13,8 miliar tahun yang lalu, alam semesta adalah singularitas - ruang yang dikompresi secara tak terhingga oleh tekanan tinggi. Namun, dalam waktu kurang dari sepersekian miliar detik, titik kecil ini meluas ke ukuran yang luar biasa. Sejarah klasik alam semesta kita memiliki awal, pertengahan, dan akhir. Jadi, menurut teori relativitas umum (GR) oleh Albert Einstein, perluasan alam semesta akan melambat seiring waktu. Namun, kenyataan melukiskan gambaran yang sama sekali berbeda: alam semesta terus mengembang semakin cepat. Para ilmuwan percaya alasan perbedaan ini adalah energi gelap yang misterius, tetapi pemahaman kita tentang alam semesta dan evolusinya mungkin perlu direvisi.
Ada banyak asumsi tentang asal mula alam semesta kita dan mengapa ia ada.
Bagaimana semuanya dimulai dan mungkinkah sebaliknya?
Alam semesta mulai mengembang segera setelah Big Bang. Laju ekspansi pada tahap awal evolusinya - proses ini disebut inflasi kosmologis - secara signifikan lebih cepat daripada setelah inflasi berakhir. Jadi, secara bertahap alam semesta mengembang dan mendingin, tetapi hanya dengan sebagian kecil dari kecepatan awalnya. Selama 380.000 tahun berikutnya, alam semesta begitu padat sehingga ruang angkasa menjadi plasma partikel-partikel yang tersebar sangat panas dan buram. Ketika alam semesta cukup dingin untuk membentuk atom hidrogen pertama, alam semesta menjadi transparan untuk dilewati cahaya. Kemudian radiasi meletus ke segala arah dan alam semesta sedang menuju apa yang kita lihat hari ini - ruang kosong yang bergantian dengan gumpalan gas dan debu, bintang, galaksi, lubang hitam, dan bentuk materi dan energi lainnya. Akhirnya,Menurut beberapa model, semua gumpalan materi akan menyebar begitu jauh sehingga secara bertahap akan menghilang. Alam semesta akan menjadi sup foton terisolasi yang dingin dan homogen. Tetapi bagaimana jika Big Bang bukanlah awal dari semuanya?
Teori Big Bang diterima begitu luas sehingga terkadang Anda bisa lupa bahwa ini hanyalah teori yang memiliki kekurangan. Untuk alasan inilah para ilmuwan menawarkan berbagai pilihan untuk perkembangan peristiwa. Sebagai contoh, telah dikemukakan bahwa Big Bang mungkin lebih merupakan "Big Bounce" - titik balik dalam siklus kontraksi dan perluasan alam semesta yang sedang berlangsung. Asumsi lain adalah bahwa Big Bang menjadi titik refleksi, ketika bayangan cermin Alam Semesta kita mengembang melampaui "sisi lain", di mana antimateri menggantikan materi, dan waktu itu sendiri mengalir ke arah yang berlawanan. Menurut asumsi ketiga, Big Bang adalah titik transisi di alam semesta yang selalu ada dan akan terus berkembang tanpa batas. Semua teori ini berada di luar kosmologi arus utama,tetapi mereka semua mendapat dukungan di antara para ilmuwan yang dihormati. Semakin banyak teori baru yang saling bersaing menunjukkan bahwa mungkin sudah waktunya untuk memikirkan kembali fakta bahwa Big Bang menandai awal dari ruang dan waktu.
Alam semesta yang kita lihat saat ini terdiri dari kelompok gas dan debu, bintang, lubang hitam, dan galaksi.
Video promosi:
Bagaimana jika Big Bang tidak benar-benar terjadi?
Di kalangan akademisi, berulang kali gagasan bahwa Big Bang … tidak ada. Jadi, Eric Lerner, penulis buku dengan nama yang sama, yang ditulisnya kembali pada tahun 1992, mempresentasikan hasil penelitiannya, yang menurut edisi Invers, terdapat ketidaksesuaian antara teori Big Bang dengan data faktual yang diamati. "Untuk perkembangan kosmologi, perlu untuk meninggalkan hipotesis utama Big Bang," - kata Lerner dalam pernyataannya. "Krisis nyata dalam kosmologi adalah bahwa tidak pernah ada Big Bang."
Kita berbicara tentang ketidakkonsistenan bukti keberadaan litium di luar angkasa, yang menurut Lerner sudah lama diketahui para astronom. Para ilmuwan saat ini percaya bahwa jumlah persis helium, deuterium, dan litium dihasilkan oleh reaksi fusi dalam awan elemen kimia yang sangat panas dan padat yang muncul setelah Big Bang. Namun, Lerner, yang telah menghabiskan puluhan tahun mengamati reaksi semacam itu secara mendetail, mengatakan bahwa temuannya dan ilmuwan lain tidak sesuai dengan teori lama berdasarkan pengamatan bintang yang lebih tua. Ia menemukan bahwa kurang dari setengah helium dan kurang dari sepersepuluh litium teramati pada bintang-bintang tua daripada yang diprediksikan oleh teori nukleosintesis Big Bang, yang menurutnya seperempat dari seluruh massa alam semesta adalah helium. Lerner yakin bahwa baik litium maupun helium tidak diciptakan sebelum bintang pertama muncul di galaksi kita.
Mungkinkah Semesta kita muncul dari ketiadaan?
Namun, tidak semua ilmuwan setuju dengan teori Lerner. Menurut Vae Perumyan, profesor astronomi di University of Southern California, Lerner jarang mengutip artikel yang ditinjau oleh rekan sejawat, dan banyak dari argumennya tidak mendukung. Jadi, Perumian percaya bahwa gelombang mikro latar belakang kosmik radiasi (atau radiasi relik), yang menunjukkan radiasi yang berasal dari Big Bang, adalah pilar teori kosmologi, yang tidak dapat dibantah oleh Lerner. Selain itu, jika ada kelemahan serius dalam teori Big Bang, Lerner bukanlah satu-satunya kritikus teori ini.
Tapi Lerner tidak sendiri. Ahli kosmologi pemenang Nobel James Peebles percaya bahwa perlu untuk berhenti menyebut momen paling awal dari alam semesta kita sebagai "Big Bang". Menurut Agence France Presse, Peebles percaya bahwa tidak ada cara yang baik untuk memeriksa apakah peristiwa seperti Big Bang benar-benar terjadi - para kosmolog memiliki bukti ekspansi luar yang cepat, tetapi tidak ada yang lebih terpisah daripada titik tunggal yang meledak untuk menciptakan segala sesuatu di dalamnya. Alam semesta. Peebles tidak punya alternatif selain teori Big Bang, tetapi dia yakin bahwa tanpa data yang cukup, para ilmuwan tidak boleh berasumsi bahwa hipotesis yang tepat ini benar. Pada saat yang sama, ilmuwan tersebut mengakui bahwa dengan tidak adanya cara yang lebih baik untuk menggambarkan awal mula alam semesta, Big Bang berhasil dengan baik. Dalam perhitungannya, Peebles juga menganut teori yang diterima secara umum, meskipun sebenarnya dia tidak menyukainya.
The Big Bounce: Bisakah Alam Semesta Mengembang Tanpa Batas?
Hipotesis Big Bounce yang paling umum di dunia akademis berakar pada ketidakpuasan terhadap gagasan inflasi kosmologis. Radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik telah menjadi faktor fundamental dalam setiap model alam semesta sejak pertama kali ditemukan pada tahun 1965. Selain itu, CMB adalah sumber informasi utama tentang seperti apa alam semesta awal dan pada saat yang sama menjadi misteri bagi fisikawan. Faktanya adalah bahwa radiasi relik terlihat sama bahkan di wilayah yang tampaknya tidak pernah dapat berinteraksi satu sama lain dalam seluruh sejarah alam semesta.
Bekas luka yang ditinggalkan oleh Big Bang dalam radiasi relik samar yang menyelimuti seluruh kosmos memberikan petunjuk tentang seperti apa alam semesta awal.
Menurut hipotesis Big Bounce, alam semesta akan mengembang hingga meluruh menjadi satu titik sangat kecil - siklus yang berlangsung selamanya. Pada tahun 2007, Martin Bojald, fisikawan Universitas Pennsylvania, berdasarkan model Einstein, mengemukakan teori gravitasi kuantum Loop - bidang fisika kuantum yang menggambarkan energi sangat tinggi yang mendominasi alam semesta awal. Dengan demikian, para peneliti menyimpulkan bahwa alam semesta tidak muncul dari ketiadaan. dan tidak akan berkembang tanpa batas. Namun, penelitian Bozhawald menunjukkan bahwa alam semesta hipotetis sebelumnya tidak persis sama dengan kita. Secara keseluruhan, hipotesis Big Rebound konsisten dengan gambaran Big Bang tentang alam semesta yang panas dan padat yang dimulai 13,8 miliar tahun lalu dan mulai mengembang dan mendingin. Tapi bukannyaMenjadi awal dari ruang dan waktu, big bang adalah momen transisi alam semesta dari fase keberadaan sebelumnya, di mana ruang berkontraksi.
Namun, para kritikus yakin hanya ada sedikit bukti yang mendukung teori ini. Misalnya, Peter Voight, seorang matematikawan di Universitas Columbia, menulis di blognya Not Even Wrong: "Agar dianggap sebagai teori yang sah, klaim semacam itu harus didukung oleh bukti."
Mencari Jawaban: Semua Jalan Menuju Energi Gelap
Berangkat dari fakta bahwa teori penampakan dan evolusi alam semesta yang diterima secara umum adalah teori Big Bang, para ilmuwan mencoba menemukan jawaban atas pertanyaan mengapa alam semesta mengembang dengan percepatan.
Materi gelap dan energi gelap mungkin adalah kunci untuk memahami alam semesta kita.
Saat para peneliti menganalisis pergerakan bintang dan galaksi, mereka menyimpulkan bahwa ada partikel tak terlihat, yang mereka sebut materi gelap. Dan percepatan ekspansi alam semesta yang konstan (konstanta Hubble), menunjukkan bahwa itu disebabkan oleh fenomena tertentu, yang oleh para peneliti disebut energi gelap. Energi gelap dan materi gelap adalah misteri ilmiah utama di zaman kita, sehingga para peneliti dari kelompok internasional untuk studi energi gelap (DES) sedang mencari jawabannya. DES dimulai pada tahun 2004 dan saat ini memiliki 400 ilmuwan dari 26 lembaga ilmiah berbeda di tujuh negara yang berpartisipasi dalam proyek tersebut. Ilmuwan sedang mencari energi gelap menggunakan kamera digital astronomi paling sensitif dengan resolusi 570 megapiksel. Kamera dipasang pada teleskop Viktor Blanco di observatorium Cerro Toledo di Andes Chili. Ini adalah sejenis pisau bedah yang dilengkapi dengan lima lensa.
Para peneliti percaya bahwa jawaban atas pertanyaan mendasar tentang bagaimana alam semesta muncul dan apa materi gelap dan energi gelap harus disajikan kepada masyarakat umum dalam waktu sekitar lima tahun. DES bertujuan untuk menganalisis 100.000 galaksi yang berjarak hingga 8 miliar tahun cahaya. Karena energi gelap tidak dapat dilihat, para peneliti mengukur konstanta Hubble untuk menentukan dengan tepat apakah energi gelap itu ada dan terbuat dari apa. Dengan satu atau lain cara, kita hanya perlu menunggu hasil kerja tim ilmuwan internasional dan membuat asumsi tentang apa itu Semesta kita.
Lyubov Sokovikova
