Bayangkan waktu berjalan mundur. Orang akan tumbuh lebih muda, bukan lebih tua, dan setelah umur panjang peremajaan bertahap - melupakan semua yang mereka ketahui - mereka mati saat masih bayi. Kami mengamati perjalanan waktu yang serupa dalam pahlawan novel karya Francis Fitzgerald "Kisah Misterius Benjamin Button". Namun, yang mengejutkan, arah waktu juga menjadi masalah yang dihadapi para kosmolog.
Jadi mengapa waktu selalu bergerak maju? Akankah selalu seperti itu?
Apakah waktu memiliki permulaan?
Konsep waktu universal apa pun pada akhirnya harus didasarkan pada evolusi kosmos itu sendiri. Saat Anda melihat alam semesta, Anda melihat peristiwa yang terjadi di masa lalu - cahaya bintang membutuhkan waktu untuk mencapai kita. Nyatanya, pengamatan yang paling sederhana pun dapat membantu kita memahami waktu kosmologis: misalnya, fakta bahwa langit malam gelap. Jika alam semesta memiliki masa lalu yang tak terbatas dan luasnya tak terbatas, langit malam akan benar-benar cerah - dipenuhi dengan cahaya dari bintang-bintang yang jumlahnya tak terbatas di ruang angkasa, yang selalu ada.
Sejak lama, para ilmuwan, termasuk Albert Einstein, mengira bahwa alam semesta itu statis dan tidak terbatas. Pengamatan sejak saat itu menunjukkan bahwa ia benar-benar berkembang dan semakin cepat. Ini berarti bahwa ia harus datang dari keadaan yang lebih padat, yang kita sebut Ledakan Besar, menyiratkan bahwa waktu memang memiliki permulaan. Faktanya, jika kita mencari cahaya yang cukup tua, kita bahkan mungkin melihat radiasi relik dari Big Bang - latar belakang gelombang mikro kosmik. Kesadaran ini merupakan langkah awal dalam menentukan usia alam semesta.
Tapi ada satu kendala, teori relativitas khusus Einstein menunjukkan bahwa waktu itu relatif: semakin cepat Anda bergerak relatif terhadap teman Anda, semakin lambat waktu bagi Anda relatif terhadap persepsinya tentang waktu. Jadi, di alam semesta kita yang mengembang galaksi, bintang yang berputar, dan planet yang berputar, pengalaman waktu berubah: semua masa lalu, sekarang, dan masa depan adalah relatif.
Apakah ada waktu universal?
Video promosi:
Ternyata karena alam semesta rata-rata sama di mana-mana dan rata-rata terlihat sama di segala arah, maka terjadilah "waktu kosmik". Untuk mengukurnya, yang harus kita lakukan adalah mengukur sifat-sifat latar belakang gelombang mikro kosmik. Ahli kosmologi telah menggunakan ini untuk menentukan usia alam semesta; usia ruang angkasa nya. Ternyata alam semesta berusia 13,799 miliar tahun.
Panah waktu
Jadi kita tahu bahwa waktu kemungkinan besar dimulai selama Big Bang. Tapi satu pertanyaan tetap: apa waktu itu?
Untuk menemukan jawabannya, kita perlu melihat sifat dasar ruang dan waktu. Dalam dimensi ruang, Anda bisa bergerak maju mundur; penumpang mengalami ini setiap hari. Tetapi waktu berbeda, ia memiliki arah, Anda selalu bergerak maju, dan bukan sebaliknya. Jadi mengapa pengukuran waktu tidak dapat diubah? Ini adalah salah satu masalah utama yang belum terpecahkan dalam fisika.
Untuk menjelaskan mengapa waktu itu sendiri tidak dapat diubah, kita perlu menemukan proses di alam yang juga tidak dapat diubah. Salah satu dari sedikit konsep dalam fisika (dan kehidupan!) Adalah hal-hal menjadi kurang "rapi" dari waktu ke waktu. Kami menggambarkan ini menggunakan properti fisik yang disebut entropi, yang berarti sesuatu yang teratur.
Bayangkan sekotak gas di mana semua partikel awalnya ditempatkan di satu sudut (keadaan teratur). Seiring waktu, mereka secara alami cenderung mengisi seluruh kotak (keadaan tidak teratur), dan dibutuhkan energi untuk mengembalikan partikel ke keadaan teratur. Ini tidak dapat diubah, Ini seperti memecahkan telur untuk membuat telur dadar - setelah membusuk dan mengisi wajan, ia tidak akan pernah kembali ke bentuk telur. Ini sama dengan alam semesta: saat ia berevolusi, total entropi meningkat.
Ternyata entropi adalah cara yang cukup bagus untuk menjelaskan panah waktu. Dan meskipun alam semesta mungkin tampak menjadi lebih teratur, tidak berkurang - bergerak dari lautan liar dengan gas panas yang tersebar relatif merata pada tahap awal ke bintang, planet, manusia, dan artikel tepat waktu - masih mungkin ia tumbuh dalam ketidakteraturan. Ini karena gravitasi, terkait dengan massa besar, dapat menarik materi ke keadaan yang tampaknya teratur - dengan meningkatnya ketidakteraturan yang menurut kita seharusnya terjadi, entah bagaimana tersembunyi di medan gravitasi. Jadi kelainan itu bisa berkembang meski kita tidak melihatnya.
Tetapi mengingat kecenderungan alam untuk menyukai ketidakteraturan, mengapa alam semesta berawal dalam keadaan yang begitu teratur? Ini masih dianggap misteri. Beberapa peneliti berpendapat bahwa Big Bang bahkan mungkin bukan permulaan, pada kenyataannya, mungkin ada “alam semesta paralel” di mana waktu mengalir ke arah yang berbeda.
Akankah waktu habis?
Waktu memiliki permulaan, tetapi apakah akan berakhir tergantung pada sifat energi gelap yang menyebabkannya berkembang dengan kecepatan yang semakin cepat. Kecepatan perluasan ini pada akhirnya dapat merobek alam semesta, memaksanya untuk berakhir di Great Rip; alternatifnya, energi gelap bisa membusuk, membalikkan Big Bang dan mengakhiri Semesta dalam Kompresi Besar; atau alam semesta mungkin akan berkembang selamanya.
Tapi apakah skenario masa depan ini akan berakhir pada waktunya? Nah, menurut aturan aneh mekanika kuantum, partikel acak kecil dapat sesaat keluar dari ruang hampa - sesuatu yang terus-menerus diamati dalam eksperimen fisika partikel. Beberapa orang berpendapat bahwa energi gelap dapat menyebabkan "fluktuasi kuantum" seperti itu, menciptakan Big Bang baru, mengakhiri garis waktu kita dan memulai yang baru. Meskipun ini sangat spekulatif dan sangat tidak mungkin, kita tahu bahwa hanya ketika kita memahami energi gelap kita akan mengetahui nasib alam semesta.
Jadi apa hasil yang paling mungkin? Waktu akan menjawab.
