Jika Anda mengira semuanya terbatas pada apa yang kami temukan di luar cakrawala kosmik, bersiaplah untuk berubah pikiran.
“Sulit untuk membangun model inflasi yang tidak mengarah ke multiverse. Ini bukan tidak mungkin, jadi saya yakin diperlukan lebih banyak penelitian. Tapi kebanyakan model inflasi mengarah ke multiverse, dan bukti inflasi akan mendorong kita menuju penerimaan serius [dari banyak alam semesta],”kata Alan Guth, fisikawan dan kosmologi Amerika yang pertama kali mengajukan gagasan inflasi, atau ekspansi kosmik, sekali.
Bayangkan bahwa alam semesta yang kita amati - dari ujung ke ujung - hanyalah setetes air di samudra kosmik. Bahwa di luar apa yang kita lihat, ada lebih banyak ruang, lebih banyak galaksi, yang terpenting, miliaran tahun cahaya yang tak terhitung jumlahnya lebih jauh dari yang bisa kita capai. Dan seluas alam semesta, sama banyaknya dengan jumlah alam semesta yang serupa - beberapa lebih besar dan lebih tua, beberapa lebih kecil dan lebih muda - tersebar di seluruh ruang-waktu. Dan secepat alam semesta ini berkembang, ruangwaktu yang memuatnya mengembang lebih cepat, menariknya lebih jauh dan memastikan bahwa tidak ada dua alam semesta yang akan bertemu. Kedengarannya seperti fiksi ilmiah? Ini adalah gagasan ilmiah tentang multiverse, atau banyak alam semesta. Namun jika pandangan ilmiah yang kita ambil saat ini benar,Ide ini tidak hanya memadai, tetapi juga konsekuensi tak terelakkan dari hukum fundamental kita, kata fisikawan Ethan Siegel.
Ide tentang banyak alam semesta berakar pada fisika yang dibutuhkan untuk menggambarkan alam semesta yang kita lihat dan huni saat ini. Di seluruh langit, kita melihat bintang dan galaksi berkelompok dalam jaring kosmik yang besar. Tapi semakin jauh kita melihat ke luar angkasa, semakin jauh ke masa lalu kita dapatkan. Semakin jauh jarak galaksi, semakin muda mereka dan, oleh karena itu, kurang berkembang. Bintang mereka memiliki lebih sedikit unsur berat, mereka tampak lebih kecil karena ada lebih sedikit penggabungan, lebih banyak spiral dan lebih sedikit elips (karena yang terakhir membutuhkan waktu), dan seterusnya. Jika kita bergerak ke batas yang terlihat, kita menemukan bintang-bintang pertama di alam semesta, dan di luar mereka - wilayah kegelapan di mana hanya tersisa satu cahaya: pijar dari Big Bang.
Big Bang itu sendiri - yang terjadi 13,8 miliar tahun lalu - bukanlah awal dari ruang dan waktu, melainkan awal dari alam semesta kita yang dapat diamati. Sebelumnya, ada era yang dikenal sebagai inflasi kosmik, ketika ruang angkasa itu sendiri berkembang secara eksponensial, diisi dengan energi yang melekat pada struktur ruangwaktu. Inflasi kosmik itu sendiri adalah contoh teori yang datang dan menggantikan teori sebelumnya:
“Itu konsisten dengan semua keberhasilan teori Big Bang dan mencakup seluruh kosmologi modern.
- Dia menjelaskan sejumlah masalah yang tidak dapat dijelaskan oleh Big Bang, termasuk mengapa alam semesta memiliki suhu yang sama di semua tempat, mengapa ia datar secara spasial, dan mengapa tidak ada relik berenergi tinggi seperti monopole magnetik yang tersisa.
Video promosi:
“Dan dia membuat banyak prediksi baru yang dapat diuji secara observasi, yang sebagian besar telah dikonfirmasi.
Namun, ada satu konsekuensi, yang diprediksi oleh teori inflasi. Kami tidak tahu apakah kami dapat memastikannya atau tidak: banyak alam semesta.
Inflasi menyebabkan perluasan ruang secara eksponensial, yang dapat dengan sangat cepat menghasilkan fakta bahwa ruang lengkung yang sudah ada sebelumnya akan tampak datar.
Inflasi menyebabkan ruang berkembang secara eksponensial. Artinya, Anda mengambil apa pun yang ada sebelum Big Bang dan menjadi lebih, lebih, lebih dari sebelumnya. Sejauh ini, ini cocok untuk kita: ini menjelaskan bagaimana kita mendapatkan alam semesta yang homogen dan besar. Ketika inflasi berakhir, alam semesta dipenuhi dengan materi dan radiasi, yang penampakannya kita lihat sebagai Big Bang yang sangat panas. Dan di sinilah keanehan dimulai. Agar inflasi berakhir, apa pun bidang kuantum yang bertanggung jawab, ia harus beralih dari keadaan tidak stabil berenergi tinggi ke keadaan berenergi rendah dan stabil. Transisi dan "meluncur" ke bawah ke lembah inilah yang mengakhiri inflasi dan menyebabkan Big Bang.
Tapi tidak peduli bidang mana yang bertanggung jawab atas inflasi, seperti di semua bidang lain yang mematuhi hukum fisika, itu pasti bidang kuantum di alam. Seperti semua bidang kuantum, ini dijelaskan oleh fungsi gelombang, dengan kemungkinan perambatan gelombang dari waktu ke waktu. Jika magnitudo medan perlahan-lahan bergulir ke lembah, penyebaran kuantum fungsi gelombang akan lebih cepat daripada roll-off, yang berarti bahwa mungkin - bahkan mungkin - inflasi akan berangsur-angsur mengarah ke Big Bang.
Jika inflasi adalah medan kuantum, besarnya medan akan menyimpang seiring waktu, dengan wilayah ruang yang berbeda mengambil realisasi nilai medan yang berbeda. Di banyak daerah, nilai ladang akan jatuh ke dasar lembah, mengakhiri inflasi, tetapi di banyak daerah lain, inflasi akan terus berlanjut selama Anda mau di masa depan.
Karena ruang mengembang pada tingkat eksponensial selama inflasi, ini berarti bahwa secara eksponensial lebih banyak wilayah ruang yang tercipta dari waktu ke waktu. Di beberapa daerah, inflasi akan berakhir: di mana ladang bergeser ke lembah. Namun di negara lain, inflasi akan terus berlanjut, menciptakan lebih banyak ruang di sekitar setiap area di mana inflasi berakhir. Laju inflasi jauh lebih cepat daripada laju ekspansi maksimum Semesta yang dipenuhi materi dan energi, oleh karena itu, dalam waktu sesingkat mungkin, area inflasi mencakup semuanya. Menurut mekanisme yang memberi kita cukup inflasi untuk menciptakan alam semesta yang kita lihat, wilayah ruang kita di mana inflasi telah berakhir dikelilingi oleh lebih banyak wilayah lain - di mana inflasi berlanjut atau tidak segera berakhir.
Inflasi terus berlanjut tanpa batas, meskipun di beberapa area berakhir
Di sinilah fenomena yang dikenal sebagai inflasi abadi terjadi. Saat inflasi berakhir, Big Bang lahir dan alam semesta - seperti yang kita amati - mirip dengan milik kita. Tetapi di mana inflasi tidak berakhir, lebih banyak ruang inflasi lahir, yang memunculkan daerah lain di mana akan ada poni besar, terpisah dari kita, dan daerah lain di mana inflasi dimulai.
Seberapa besar alam semesta kita, ini hanyalah sebagian kecil dari segala sesuatu yang sebenarnya
Gambaran tentang alam semesta yang luas ini, jauh lebih besar daripada bagian kecil yang dapat kita amati, yang secara konstan diciptakan oleh ruang yang membengkak, adalah multiverse. Penting untuk dipahami bahwa multiverse itu sendiri bukanlah teori ilmiah. Itu tidak membuat prediksi dan fenomena yang dapat diamati yang dapat kita capai. Tidak, multiverse itu sendiri adalah prediksi teoretis yang mengikuti hukum fisika yang telah kami simpulkan hingga saat ini. Mungkin ini bahkan konsekuensi tak terelakkan dari hukum-hukum ini: jika Anda mengambil jagat raya inflasi yang diatur oleh fisika kuantum, Anda mengerti.
Mungkin pemahaman kita tentang keadaan ini sebelum Big Bang salah, dan pemahaman kita tentang inflasi sama sekali salah. Dalam kasus seperti itu, keberadaan banyak alam semesta bukanlah konsekuensi akhir. Tetapi prediksi inflasi abadi, yang mengandung alam semesta saku yang tak terhitung jumlahnya, adalah konsekuensi langsung dari teori terbaik kita, jika benar.
Jadi, apakah multiverse itu? Ia bisa melampaui fisika dan menjadi "metafisika" bermotivasi fisik pertama yang pernah kita temui. Untuk pertama kalinya, kita memahami batasan dari apa yang bisa diajarkan alam semesta kita kepada kita. Sampai saat itu, kita bisa memprediksi, tapi kita tidak bisa memastikan atau menyangkal fakta bahwa alam semesta kita hanyalah satu bagian kecil dari alam yang lebih besar: multiverse.
Ilya Khel
