Jika Anda menghapus segala sesuatu dari bagian alam semesta, apa yang tersisa? Anda mungkin berpikir bahwa "tidak ada", tetapi sebenarnya tidak. Anda dapat menghilangkan semua partikel dan antipartikel, semua kemungkinan jenis radiasi, semua kelengkungan ruang dan riak gelombang gravitasi - dan tetap berada di ruang yang benar-benar kosong, di mana tidak ada yang perlu ditangani. Akankah benar-benar ada "tidak ada" di depan Anda? Atau akankah ada sesuatu?
Keadaan ini biasanya disebut sebagai ruang hampa kuantum. Ini adalah keadaan energetik terendah dari ruang kosong. Dan yang mengejutkan, fisika kuantum mengajarkan kita bahwa energi nol, atau keadaan dasar alam semesta, sebenarnya bukanlah nol. Sebaliknya, itu adalah nilai positif terakhir yang:
- itu diukur secara observasi - berkat efek energi gelap - dan kira-kira setara dengan massa sisa energi satu proton per meter kubik;
- dan secara teoritis dihitung, dengan kemampuan terbaik kita, bahwa nilainya harus 10.120 kali lebih tinggi dari nilai ini.
Tidaklah berlebihan untuk mengatakan bahwa kita memahami fisika "ketiadaan" dengan cukup baik dan bahwa kita tidak memiliki penjelasan yang baik tentang mengapa energi nol ini tidak berkurang atau menguap (dan tidak berubah sama sekali) dari waktu ke waktu.
Dalam beberapa dekade mendatang, observatorium luar angkasa - seperti observatorium luar angkasa Euclid milik ESA dan misi WFIRST NASA yang akan datang - akan dapat membatasi kesalahan konstanta energi nol dalam ruangwaktu hingga 1%. (Sementara ini 8%). Dengan mengukur bagaimana alam semesta telah berkembang sepanjang sejarahnya di banyak tempat berbeda dan pada jarak yang sangat berbeda dari kita, kita dapat memastikan bahwa energi nol alam semesta adalah sama di mana-mana.
Tapi apakah itu sama dengan "tidak ada"? Dan yang lebih penting adalah pemahaman dan persepsi kita tentang sifat "tidak ada": ilusi atau kunci untuk memahami rahasia terpenting alam semesta?
Video promosi:
Fisikawan Laura Mersini-Houghton dan John Ellis, serta filsuf James Leydimen, baru-baru ini membahas topik ini pada pertemuan Institut Seni dan Ide di Amerika Serikat. Masalahnya adalah bahwa meskipun ini bukan ilusi, kita tidak dapat menyetujui apa yang dimaksud dengan "ketiadaan" (artinya "tidak ada", "kekosongan"). Yaitu:
- Apakah ini kondisi energi dasar yang mungkin terjadi di masa lalu (misalnya, jauh lebih tinggi)? Selama inflasi kosmik, misalnya.
- Apakah ini keadaan di luar ruang dan waktu, dari mana, sebenarnya, ruang-waktu muncul (dari keadaan kehampaan yang sebenarnya)? Apakah keadaan seperti itu ada dan akankah keberadaannya bermakna?
- Apakah ini keadaan hampa di alam semesta, yang mungkin berbeda dari keadaan serupa di kantong multiverse lain?
- Atau apakah itu ruang hampa kosmik, dengan semua energi virtualnya dan yang dapat berubah tergantung pada apa yang ada di dalamnya?
Agak aneh untuk percaya bahwa "kekosongan kita" mungkin bukan "kekosongan" di tempat lain, di tempat lain.
Tapi kami pikir di sinilah Big Bang dimulai! Dalam transisi dari energi nol yang lebih tinggi ke energi yang lebih rendah, alam semesta yang mengembang, diisi dengan energi yang melekat di ruang angkasa itu sendiri, masuk ke keadaan yang lebih rendah, dan transisi ini mengarah pada penciptaan semua materi, antimateri, dan radiasi di alam semesta kita. Bahkan mungkin saja transisi serupa lainnya menanti kita di masa depan, dengan Big Bang yang berbeda dan lebih dingin.
Benar, penalaran seperti itu sedikit menyenangkan kita. "Fisika ketiadaan" ini terdengar seperti fisika sesuatu. Ketika kita tidak ingin memahami apa pun, ide-ide kita membawa kita keluar dari ruang angkasa, bahkan sebelum kelahiran Semesta, jika tidak, apa gunanya? Bagaimana Anda bisa berbicara tentang sesuatu yang "untuk" ketika Anda tidak punya tempat? Bagaimana Anda bisa memahami apa itu "sebelum" jika tidak ada waktu?
Dan apa pun "ketiadaan" ini, ia mengandung seluruh alam semesta.
Banyak fisikawan berpendapat bahwa tidak mungkin untuk memahami apa pun secara menyeluruh sampai kita memahami apa itu "tidak ada". Karena kita tidak mengerti darimana hukum fundamental itu berasal, jika kita tidak memahami hukum fundamental mana yang mengatur sifat ruang hampa.
Jadi, kita dapat mengatakan bahwa Semesta kita benar-benar datang dari ketiadaan, dari kekosongan, dari ketiadaan, dan keadaan akhirnya secara asimtotik cenderung menjadi tidak ada setelah jangka waktu yang lama. Tetapi hanya jika kita menerima deskripsi kita tentang "ketiadaan" fisik sebagai ketiadaan yang benar. Definisi "tidak ada" dengan sendirinya tidak dapat bergantung pada definisi kita tentang ruang, waktu, dan "aturan" alam semesta; fisikawan, filsuf dan lain-lain tidak harus menyetujui masalah ini. Tidak ada eksperimen fisik yang memungkinkan kami mengatakan, heh, sepertinya kami akhirnya mengubahnya menjadi tidak ada.
Tetapi ada hal-hal yang kami yakin pasti: kami tidak selalu ada; kita tidak akan selalu ada; kami ada sekarang. Terlepas dari apa itu "tidak ada", kita semua adalah sesuatu. Dan segala sesuatu, pada tingkat tertentu, muncul dari ketiadaan, apa pun itu. Dan sejauh kita memahami Alam Semesta, suatu hari alam semesta akan kembali ke keadaan kekosongan fisik yang tak ada habisnya. Tetapi apa yang akan menjadi sifat dari "kekosongan" terakhir ini - kita belum menjawab pertanyaan ini.
ILYA KHEL
