Seperti yang diketahui semua orang, alam semesta terus berkembang. Tetapi banyak yang bahkan tidak menyadari bahwa prosesnya semakin cepat, dan fisikawan tidak memiliki penjelasan yang masuk akal untuk fenomena ini. Sekelompok ahli teori menyarankan bahwa "energi gelap" misterius terlibat, dan sekarang kami akan memberi tahu Anda dalam bentuk yang dapat diakses apa itu.
Selama hampir dua dekade, para astronom telah mengetahui bahwa perluasan alam semesta semakin cepat, seolah-olah "energi gelap" misterius mengembang dari dalam, seperti balon. Energi ini tetap menjadi salah satu misteri terbesar dalam fisika saat ini. Sekarang trio ahli teori berpendapat bahwa energi gelap berasal dari sumber yang menakjubkan. Meski terdengar menyeramkan, menurut mereka, ini bertentangan dengan dasar-dasar fisika yang dipelajari semua orang di sekolah: jumlah energi total di Semesta tidak tetap dan tidak berubah, itu secara bertahap dapat menghilang.
Menurut para ilmuwan, energi gelap mungkin merupakan medan khusus, seperti listrik, yang mengisi ruang angkasa. Di sisi lain, ia dapat menjadi bagian dari kosmos itu sendiri, yang disebut konstanta kosmologis (atau istilah lambda). Skenario kedua tampak seperti ejekan terhadap teori relativitas Einstein, yang menyatakan bahwa gravitasi terjadi ketika massa dan energi membelokkan ruang dan waktu. Faktanya, konstanta kosmologis juga merupakan ciptaan Einstein, dan dia menciptakannya secara harfiah dengan menambahkan konstanta ke persamaannya untuk menjelaskan bagaimana alam semesta menolak kehancuran oleh gravitasinya sendiri. Namun, ia meninggalkan gagasan itu ketika, pada 1920-an, para astronom menemukan bahwa alam semesta tidak statis tetapi mengembang, seolah-olah lahir dari ledakan.
Setelah pengamatan lebih dekat, menjadi jelas bahwa perluasan alam semesta semakin cepat, dan konstanta kosmologis kembali lagi. Dalam kerangka mekanika kuantum, bagaimanapun, ini menjadi jauh lebih licik. Mekanika kuantum mengasumsikan bahwa ruang hampa itu sendiri harus berosilasi tanpa terasa. Dalam relativitas umum, fluktuasi kuantum kecil ini menghasilkan energi yang akan berfungsi sebagai konstanta kosmologis. Namun, semua hal lain dianggap sama, itu harus 120 kali lipat lebih besar untuk menghancurkan alam semesta. Jadi penjelasan mengapa konstanta kosmologis, meskipun ada, tetapi dalam bentuk yang sangat sederhana, merupakan misteri besar bagi fisikawan. Ketika itu belum diperlukan, fisikawan berasumsi bahwa beberapa efek yang belum diketahui hanya akan menguranginya menjadi nol.
Sekarang Thibault Josette dan Alejandro Perez dari Universitas Aix-Marseille di Prancis dan Daniel Sudarski dari Universitas Otonomi Nasional Meksiko di Mexico City mengklaim bahwa mereka telah menemukan cara untuk mendapatkan nilai yang masuk akal bagi konstanta kosmologis. Mereka mulai dengan versi relativitas umum, yang diciptakan Einstein sendiri, yang disebut gravitasi unimodular. Relativitas umum mengasumsikan kesimetrian matematika, kovarian umum, yang menyiratkan bahwa tidak peduli bagaimana Anda menentukan posisi koordinat dalam ruang dan waktu, prediksi teoretisnya akan tetap sama. Simetri ini membutuhkan kekekalan energi dan momentum. Gravitasi unimodular memiliki versi yang lebih terbatas dari simetri matematis ini.
Sistem ini mereproduksi sebagian besar asumsi relativitas umum. Namun, menurutnya, fluktuasi kuantum dari ruang hampa tidak menciptakan gravitasi atau memengaruhi konstanta kosmologis (yang bagaimanapun juga, hanyalah konstanta matematika, dan nilainya dapat berupa apa saja). Tetapi ini harus dibayar mahal: gravitasi unimodular tidak membutuhkan energi untuk dikonservasi, sehingga para ahli teori harus membatasinya secara sewenang-wenang.
Tiga ilmuwan telah menunjukkan bahwa gravitasi unimodular, jika diterima dan dibiarkan melanggar hukum kekekalan energi dan momentum, sebenarnya menetapkan nilai konstanta yang ditentukan. Argumennya bersifat matematis, tetapi nyatanya bahkan sebagian kecil dari energi yang menghilang di alam semesta meninggalkan jejak berupa perubahan konstanta kosmologis. “Energi gelap dalam model kami justru merupakan hasil dari banyaknya energi dan momentum yang telah hilang di alam semesta selama seluruh keberadaannya,” kata Perez.
Untuk membuktikan bahwa teori mereka masuk akal dan dapat diterapkan pada kenyataan, para ilmuwan melihat dua skenario tentang bagaimana melanggar hukum kekekalan energi secara teoritis akan mempengaruhi masalah mendasar dari mekanika kuantum. Misalnya, teori lokalisasi spontan berkelanjutan (CSL) mencoba menjelaskan mengapa partikel subatom seperti elektron secara harfiah dapat berada di dua tempat pada waktu yang sama, tetapi objek besar seperti mobil atau orang tidak bisa. CSL mengasumsikan bahwa keadaan materi seperti itu secara spontan muncul dan hancur dalam ketergantungan, yang meningkat dengan peningkatan volume suatu benda, yang berarti bahwa benda besar tidak bisa "berlipat ganda" dalam kondisi bumi. Bertentangan dengan teori ini adalah fakta bahwa ia tidak memperhitungkan kekekalan energi. Namun, para ahli teori telah menunjukkan bahwa jumlah pelanggaran ketentuan tentang kekekalan energi hanya itu,untuk memberikan konstanta kosmologis dari ukuran yang diinginkan.
Video promosi:
Namun demikian, menurut beberapa ilmuwan, ahli teori hanya bermain-main dengan matematika. Mereka masih harus berasumsi bahwa konstanta kosmologis dimulai dari nilai yang kecil, tetapi mereka tidak menjelaskan aspek ini. Namun, fisika modern penuh dengan konstanta yang tidak bisa dijelaskan, seperti muatan elektron atau kecepatan cahaya, jadi ini hanyalah konstanta lain dalam daftar panjang.
