ledakan dahsyat

20
Ledakan Dahsyat Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas "Big Bang" beralih ke halaman ini. Untuk kegunaan lain dari Big Bang, lihat Big Bang (disambiguasi) . Menurut model ledakan dahsyat, alam semesta mengembang dari keadaan awal yang sangat padat dan panas dan terus mengembang sampai sekarang. Secara umum, pengembangan ruang semesta yang mengandung galaksi-galaksi dianalogikan seperti roti kismis yang mengembang. Gambar di atas merupakan gambaran konsep artis yang mengilustrasikan pengembangan salah satu bagian dari alam semesta rata. Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar (bahasa Inggris : Big Bang) merupakan sebuah peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam semesta berdasarkan kajian kosmologi mengenai bentuk awal dan perkembangan alam semesta (dikenal juga dengan Teori Ledakan Dahsyat atau Model Ledakan Dahysat). Berdasarkan permodelan ledakan ini, alam semesta, awalnya dalam keadaan sangat panas dan padat, mengembang secara terus menerus hingga hari ini. Berdasarkan pengukuran terbaik tahun 2009 , keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7 miliar tahun lalu, [1] [2] yang kemudian selalu menjadi Referensi sebagai waktu terjadinya Big Bang tersebut. [3] [4] Teori ini telah memberikan penjelasan paling komprehensif dan akurat yang didukung oleh metode ilmiah beserta pengamatan . [5] [6] Georges Lemaître , seorang biarawan Katolik Roma Belgia, dianggap sebagai orang pertama yang mengajukan teori ledakan dahsyat

Upload: nur-fitria-permatasari

Post on 22-Dec-2015

10 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

big bang

TRANSCRIPT

Page 1: Ledakan Dahsyat

Ledakan DahsyatDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

"Big Bang" beralih ke halaman ini. Untuk kegunaan lain dari Big Bang, lihat Big Bang (disambiguasi).

Menurut model ledakan dahsyat, alam semesta mengembang dari keadaan awal yang sangat padat dan panas dan terus mengembang sampai sekarang. Secara umum, pengembangan ruang semesta yang mengandung galaksi-galaksi dianalogikan seperti roti kismis yang mengembang. Gambar di atas merupakan gambaran konsep artis yang mengilustrasikan pengembangan salah satu bagian dari alam semesta rata.

Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar (bahasa Inggris: Big Bang) merupakan sebuah peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam semesta berdasarkan kajian kosmologi mengenai bentuk awal dan perkembangan alam semesta (dikenal juga dengan Teori Ledakan Dahsyat atau Model Ledakan Dahysat). Berdasarkan permodelan ledakan ini, alam semesta, awalnya dalam keadaan sangat panas dan padat, mengembang secara terus menerus hingga hari ini. Berdasarkan pengukuran terbaik tahun 2009, keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7 miliar tahun lalu,[1][2] yang kemudian selalu menjadi Referensi sebagai waktu terjadinya Big Bang tersebut.[3][4] Teori ini telah memberikan penjelasan paling komprehensif dan akurat yang didukung oleh metode ilmiah beserta pengamatan.[5][6]

Georges Lemaître, seorang biarawan Katolik Roma Belgia, dianggap sebagai orang pertama yang mengajukan teori ledakan dahsyat mengenai asal usul alam semesta, walaupun ia menyebutnya sebagai "hipotesis atom purba". Kerangka model teori ini bergantung pada relativitas umum Albert Einstein dan beberapa asumsi-asumsi sederhana, seperti homogenitas dan isotropi ruang. Persamaan yang mendeksripsikan teori ledakan dahsyat dirumuskan oleh Alexander Friedmann. Setelah Edwin Hubble pada tahun 1929 menemukan bahwa jarak bumi dengan galaksi yang sangat jauh umumnya berbanding lurus dengan geseran merahnya, sebagaimana yang dipaparkan oleh Lemaître pada tahun 1927, pengamatan ini dianggap mengindikasikan bahwa semua galaksi dan gugus bintang yang sangat jauh memiliki kecepatan tampak yang secara langsung menjauhi titik pandang kita: semakin jauh, semakin cepat kecepatan tampaknya.[7]

Page 2: Ledakan Dahsyat

Jika jarak antar gugus-gugus galaksi terus meningkat seperti yang terpantau sekarang, semuanya haruslah pernah berdekatan pada masa lalu. Gagasan ini secara rinci mengarahkan pada suatu keadaan massa jenis dan suhu yang sebelumnya sangat ekstrem.[8][9][10] Berbagai pemercepat partikel raksasa telah dibangun untuk mencoba dan menguji kondisi tersebut, yang menjadikan teori tersebut dapat konfirmasi dengan signifikan, walaupun pemercepat-pemercepat ini memiliki kemampuan yang terbatas untuk menyelidiki fisika partikel. Tanpa adanya bukti apapun yang berhubungan dengan pengembangan awal yang cepat, teori ledakan dahsyat tidak dan tidak dapat memberikan beberapa penjelasan mengenai kondisi awal alam semesta, melainkan mendeskripsikan dan menjelaskan perubahan umum alam semesta sejak pengembangan awal tersebut. Kelimpahan unsur-unsur ringan yang terpantau di seluruh kosmos sesuai dengan prediksi kalkulasi pembentukan unsur-unsur ringan melalui proses nuklir di dalam kondisi alam semesta yang mengembang dan mendingin pada awal beberapa menit kemunculan alam semesta sebagaimana yang diuraikan secara terperinci dan logis oleh nukleosintesis ledakan dahsyat.

Fred Hoyle mencetuskan istilah Big Bang pada sebuah siaran radio tahun 1949. Dilaporkan secara luas bahwa, Hoyle yang mendukung model kosmologis alternatif "keadaan tetap" bermaksud menggunakan istilah ini secara peyoratif, namun Hoyle secara eksplisit membantah hal ini dan mengatakan bahwa istilah ini hanyalah digunakan untuk menekankan perbedaan antara dua model kosmologis ini.[11][12][13] Hoyle kemudian memberikan sumbangsih yang besar dalam usaha para fisikawan untuk memahami nukleosintesis bintang yang merupakan lintasan pembentukan unsur-unsur berat dari unsur-unsur ringan secara reaksi nuklir. Setelah penemuan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis pada tahun 1964, kebanyakan ilmuwan mulai menerima bahwa beberapa skenario teori ledakan dahsyat haruslah pernah terjadi.

Page 3: Ledakan Dahsyat

Bigbang Dan Teori Alam Semesta!!

Penulis - Ad4m San™ | Pada 16-06-2011

Kategori : Harun Yahya

Tag : Science

Melalui dua proyek besar pemetaan galaksi yang dilakukan hingga kini, para ilmuwan telah

membuat penemuan yang memberikan dukungan sangat penting bagi teori “Big Bang”. Hasil

penelitian tersebut disampaikan pada pertemuan musim dingin American Astronomical Society.

Luasnya penyebaran galaksi-galaksi dinilai oleh para astrofisikawan sebagai salah satu warisan

terpenting dari tahap-tahap awal alam semesta yang masih ada hingga saat ini. Oleh karenanya,

adalah mungkin untuk mengacu pada informasi tentang penyebaran dan letak galaksi-galaksi

sebagai “sebuah jendela yang membuka pengetahuan tentang sejarah alam semesta.”

Melalui dua proyek besar pemetaan galaksi yang dilakukan hingga kini, para ilmuwan telah

membuat penemuan yang memberikan dukungan sangat penting bagi teori “Big Bang”. Hasil

penelitian tersebut disampaikan pada pertemuan musim dingin American Astronomical Society.

Luasnya penyebaran galaksi-galaksi dinilai oleh para astrofisikawan sebagai salah satu warisan

terpenting dari tahap-tahap awal alam semesta yang masih ada hingga saat ini. Oleh karenanya,

adalah mungkin untuk mengacu pada informasi tentang penyebaran dan letak galaksi-galaksi

sebagai “sebuah jendela yang membuka pengetahuan tentang sejarah alam semesta.”

Dalam penelitian mereka yang berlangsung beberapa tahun, dua kelompok peneliti yang

berbeda, yang terdiri dari ilmuwan Inggris, Australia dan Amerika, berhasil membuat peta tiga

Page 4: Ledakan Dahsyat

dimensi dari sekitar 266.000 galaksi. Para ilmuwan tersebut membandingkan data tentang

penyebaran galaksi yang mereka kumpulkan dengan data dari Cosmic Background Radiation

[Radiasi Latar Alam Semesta] yang dipancarkan ke segenap penjuru alam semesta, dan membuat

penemuan penting berkenaan dengan asal usul galaksi-galaksi. Para peneliti yang mengkaji data

tersebut menyimpulkan bahwa galaksi-galaksi terbentuk pada materi yang terbentuk 350.000

tahun setelah peristiwa Big Bang, di mana materi ini saling bertemu dan mengumpul, dan

kemudian mendapatkan bentuknya akibat pengaruh gaya gravitasi.

Penemuan tersebut membenarkan teori Big Bang, yang menyatakan bahwa jagat raya berawal

dari ledakan satu titik tunggal bervolume nol dan berkerapatan tak terhingga yang terjadi sekitar

14 miliar tahun lalu. Teori ini terus-menerus dibuktikan kebenarannya melalui sejumlah

pengkajian yang terdiri dari puluhan tahun pengamatan astronomi, dan berdiri tegar tak

terkalahkan di atas pijakan yang teramat kokoh. Big Bang diterima oleh sebagian besar

astrofisikawan masa kini, dan menjadi bukti ilmiah yang membenarkan kenyataan bahwa Allah

telah menciptakan alam semesta dari ketiadaan.

Dalam penelitiannya selama sepuluh tahun, Observatorium Anglo-Australia di negara bagian

New South Wales, Australia, menentukan letak 221.000 galaksi di jagat raya dengan

menggunakan teknik pemetaan tiga dimensi. Pemetaan ini, yang dilakukan dengan bantuan

teleskop bergaris tengah 3,9 meter pada menara observatorium itu, hampir sepuluh kali lebih

besar dari penelitian serupa sebelumnya. Di bawah pimpinan Dr. Matthew Colless, kepala

Page 5: Ledakan Dahsyat

observatorium tersebut, kelompok ilmuwan ini pertama-tama menentukan letak dan jarak antar-

galaksi. Lalu mereka membuat model penyebaran galaksi-galaksi dan mempelajari variasi-

variasi teramat kecil dalam model ini secara amat rinci. Para ilmuwan tersebut mengajukan hasil

penelitian mereka untuk diterbitkan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical

Society [Warta Bulanan Masyarakat Astronomi Kerajaan].

Dalam pengkajian serupa yang dilakukan oleh Observatorium Apache Point di New Mexico,

Amerika Serikat, letak dari sekitar 46.000 galaksi di wilayah lain dari jagat raya juga dipetakan

dengan cara serupa dan penyebarannya diteliti. Penelitian ini, yang menggunakan teleskop Sloan

bergaris tengah 2,5 meter, diketuai oleh Daniel Eisenstein dari Universitas Arizona, dan akan

diterbitkan dalam Astrophysical Journal [Jurnal Astrofisika].

Hasil yang dicapai oleh dua kelompok peneliti ini diumumkan dalam pertemuan musim dingin

American Astronomical Society [Masyarakat Astronomi Amerika] di San Diego, California,

Amerika Serikat pada tanggal 11 Januari 2005.

Dukungan bagi Big Bang

Sejumlah penemuan yang dicapai dalam pengkajian ini telah semakin memperkokoh teori Big

Bang. Dr. Cannon mengatakan bahwa penelitian tersebut menambah bukti yang sangat kuat bagi

teori Big Bang tentang asal usul alam semesta dan menegaskan dukungan itu dalam perkataan

berikut ini:

“Kita telah mengetahui sejak lama bahwa teori terbaik bagi [asal usul] alam semesta adalah Big

Page 6: Ledakan Dahsyat

Bang — bahwa alam semesta terbentuk melalui suatu ledakan raksasa pada satu ruang teramat

kecil dan sejak itu mengembang secara terus-menerus.”

Dalam sebuah ulasan tentang penelitian tersebut, Sir Martin Rees, ahli astronomi terkenal dari

Universitas Cambridge, mengatakan bahwa meskipun menggunakan teknik-teknik statistik dan

pengamatan yang berbeda, kelompok-kelompok tersebut telah sampai pada satu kesimpulan

yang sama, dan ia menganggap hal ini sebagai sebuah petunjuk akan kebenaran hasilnya.

Physicsweb.org, salah satu situs ilmu-ilmu fisika terpenting di Internet, memberi tanggapan

bahwa pengkajian-pengkajian tersebut “memberikan bukti lebih lanjut bagi teori dasar Big Bang

dengan tambahan model pengembangan alam semesta.”

Berkat ilmu pengetahuan modern yang memungkinkan pengamatan radiasi latar alam semesta

dan benda-benda langit, para ilmuwan memperoleh pemahaman bahwa alam semesta memiliki

suatu permulaan (Big Bang) dan kemudian mengalami perluasan (Pengembangan).

Page 7: Ledakan Dahsyat

Ledakan dahsyat atau dentuman besar adalah sebuah peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam semesta berdasarkan kajian kosmologi mengenai bentuk awal dan perkembangan alam semesta.

Orang yang pertama kali mengenalkan teori big bang adalah Georges Lemaitre, ia menyebutnya sebagai “hipotesis atom purba”

JELASIN APA ITU HIPOTESIS ATOM PURBA

Cari animasi bergerak big bang

Video big bang

Teori Big Bang (WIKIPEDIA)

Sejarah dan perkembangan teori

Teori ledakan dahsyat dikembangkan berdasarkan pengamatan pada stuktur alam semesta beserta pertimbangan teoritisnya. Pada tahun 1912, Vesto Slipher adalah orang yang pertama mengukur efek Doppler pada "nebula spiral" (nebula spiral merupakan istilah lama untuk galaksi spiral), dan kemudian diketahui bahwa hampir semua nebula-nebula itu menjauhi bumi. Ia tidak berpikir lebih jauh lagi mengenai implikasi fakta ini, dan sebenarnya pada saat itu, terdapat kontroversi apakah nebula-nebula ini adalah "pulau semesta" yang berada di luar galaksi Bima Sakti.[14][15]

Sepuluh tahun kemudian, Alexander Friedmann, seorang kosmologis dan matematikawan Rusia, menurunkan persamaan Friedmann dari persamaan relativitas umum Albert Einstein. Persamaan ini menunjukkan bahwa alam semesta mungkin mengembang dan berlawanan dengan model alam semesta yang statis seperti yang diadvokasikan oleh Einstein pada saat itu.[16]

Pada tahun 1924, pengukuran Edwin Hubble akan jarak nebula spiral terdekat menunjukkan bahwa ia sebenarnya merupakan galaksi lain. Georges Lemaître kemudian secara independen menurunkan persamaan Friedmann pada tahun 1927 dan mengajukan bahwa resesi nebula yang disiratkan oleh persamaan tersebut diakibatkan oleh alam semesta yang mengembang.[17]

Page 8: Ledakan Dahsyat

Pada tahun 1931 Lemaître lebih jauh lagi mengajukan bahwa pengembangan alam semesta seiring dengan berjalannya waktu memerlukan syarat bahwa alam semesta mengerut seiring berbaliknya waktu sampai pada suatu titik di mana seluruh massa alam semesta berpusat pada satu titik, yaitu "atom purba" di mana waktu dan ruang bermula.[18]

Mulai dari tahun 1924, Hubble mengembangkan sederet indikator jarak yang merupakan cikal bakal tangga jarak kosmis menggunakan teleskop Hooker 100-inch (2,500 mm) di Observatorium Mount Wilson. Hal ini memungkinkannya memperkirakan jarak antara galaksi-galaksi yang pergeseran merahnya telah diukur, kebanyakan oleh Slipher. Pada tahun 1929, Hubble menemukan korealsi antara jarak dan kecepatan resesi, yang sekarang dikenal sebagai hukum Hubble.[7][19] Lemaître telah menunjukan bahwa ini yang diharapkan, mengingat prinsip kosmologi.[20]

Gambaran artis mengenai satelit WMAP yang mengumpulkan berbagai data untuk membantu para ilmuwan memahami ledakan dahsyat

Semasa tahun 1930-an, gagasan-gagasan lain diajukan sebagai kosmologi non-standar untuk menjelaskan pengamatan Hubble, termasuk pula model Milne,[21] alam semesta berayun (awalnya diajukan oleh Friedmann, namun diadvokasikan oleh Albert Einstein dan Richard Tolman)[22] dan hipotesis cahaya lelah (tired light) Fritz Zwicky.[23]

Setelah Perang Dunia II, terdapat dua model kosmologis yang memungkinkan. Satunya adalah model keadaan tetap Fred Hoyle, yang mengajukan bahwa materi-materi baru tercipta ketika alam semesta tampak mengembang. Dalam model ini, alam semesta hampirlah sama di titik waktu manapun.[24]

Model lainnya adalah teori ledakan dahsyat Lemaître, yang diadvokasikan dan dikembangkan oleh George Gamow, yang kemudian memperkenalkan nukleosintesis ledakan dahsyat (Big Bang Nucleosynthesis, BBN)[25] dan yang kaitkan oleh, Ralph Alpher dan Robert Herman, sebagai radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis (cosmic microwave background radiation, CMB).[26] Ironisnya, justru adalah Hoyle yang mencetuskan istilah big bang untuk merujuk pada teori Lemaître dalam suatu siaran radio BBC pada bulan Maret 1949.[27][cat 1]

Untuk sementara, dukungan para ilmuwan terbagi kepada dua teori ini. Pada akhirnya, bukti-bukti pengamatan memfavoritkan teori ledakan dahsyat. Penemuan dan konfirmasi radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis pada tahun 1964[28] mengukuhkan ledakan dahsyat sebagai teori yang terbaik dalam menjelaskan asal usul dan evolusi kosmos. Kebanyakan karya

Page 9: Ledakan Dahsyat

kosmologi zaman sekarang berkutat pada pemahaman bagaimana galaksi terbentuk dalam konteks ledakan dahsyat, pemahaman mengenai keadaan alam semesta pada waktu-waktu terawalnya, dan merekonsiliasi pengamatan kosmis dengan teori dasar.

Berbagai kemajuan besar dalam kosmologi ledakan dahsyat telah dibuat sejak akhir tahun 1990-an, utamanya disebabkan oleh kemajuan besar dalam teknologi teleskop dan analisis data yang berasal dari satelit-satelit seperti COBE,[29] Teleskop luar angkasa Hubble dan WMAP.[30]

Garis waktu ledakan dahsyat

Ekstrapolasi pengembangan alam semesta seiring mundurnya waktu menggunakan relativitas umum menghasilkan kondisi masa jenis dan suhu alam semesta yang tak terhingga pada suatu waktu pada masa lalu.[31] Singularitas ini mensinyalkan runtuhnya keberlakuan relativitas umum pada kondisi tersebut. Sedekat mana kita dapat berekstrapolasi menuju singularitas diperdebatkan, namun tidaklah lebih awal daripada masa Planck. Fase awal yang panas dan padat itu sendiri dirujuk sebagai "the Big Bang",[cat 2] dan dianggap sebagai "kelahiran" alam semesta kita.

Didasarkan pada pengukuran pengembangan menggunakan Supernova Tipe Ia, pengukuran fluktuasi temperatur pada latar gelombang mikro kosmis, dan pengukuran fungsi korelasi galaksi, alam semesta memiliki usia 13,73 ± 0.12 miliar tahun.[32] Kecocokan hasil ketiga pengukuran independen ini dengan kuat mendukung model ΛCDM yang mendeskripsikan secara mendetail kandungan alam semesta.

Fase terawal ledakan dahsyat penuh dengan spekulasi. Model yang paling umumnya digunakan mengatakan bahwa alam semesta terisi secara homogen dan isotropis dengan rapatan energi yang sangat tinggi, tekanan dan temperatur yang sangat besar, dan dengan cepat mengembang dan mendingin. Kira-kira 10−37 detik setelah pengembangan, transisi fase menyebabkan inflasi kosmis, yang sewaktu itu alam semesta mengembang secara eksponensial.[33] Setelah inflasi berhenti, alam semesta terdiri dari plasma kuark-gluon beserta partikel-partikel elementer lainnya.[34]

Temperatur pada saat itu sangat tinggi sehingganya kecepatan gerak partikel mencapai kecepatan relativitas, dan produksi pasangan segala jenis partikel terus menerus diciptakan dan dihancurkan. Sampai dengan suatu waktu, reaksi yang tak diketahui yang disebut bariogenesis melanggar kekekalan jumlah barion dan menyebabkan jumlah kuark dan lepton lebih banyak daripada antikuark dan antilepton sebesar satu per 30 juta. Ini menyebabkan dominasi materi melebihi antimateri pada alam semesta.[35]

Ukuran alam semesta terus membesar dan temperatur alam semesta terus menurun, sehingga energi tiap-tiap partikel terus menurun. Transisi fase perusakan simetri membuat gaya-gaya dasar fisika dan parameter-parameter partikel elementer berada dalam kondisi yang sama seperti sekarang.[36] Setelah kira-kira 10−11 detik, gambaran ledakan dahsyat menjadi lebih jelas oleh karena energi partikel telah menurun mencapai energi yang bisa dicapai oleh eksperimen fisika partikel.

Page 10: Ledakan Dahsyat

Pada sekitar 10−6 detik, kuark dan gluon bergabung membentuk barion seperti proton dan neutron. Kuark yang sedikit lebih banyak daripada antikuark membuat barion sedikit lebih banyak daripada antibarion. Temperatur pada saat ini tidak lagi cukup tinggi untuk menghasilkan pasangan proton-antiproton, sehingga yang selanjutnya terjadi adalah pemusnahan massal, menyisakan hanya satu dari 1010 proton dan neutron terdahulu. Setelah pemusnahan ini, proton, neutron, dan elektron yang tersisa tidak lagi bergerak secara relativistik dan rapatan energi alam semesta didominasi oleh foton (dengan sebagian kecil berasal dari neutrino).

Beberapa menit semasa pengembangan, ketika temperatur sekitar satu miliar Kelvin dan rapatan alam semesta sama dengan rapatan udara, neutron bergabung dengan proton dan membentuk inti atom deuterium dan helium dalam suatu proses yang dikenal sebagai nukleosintesis ledakan dahsyat.[37] Kebanyakan proton masih tidak terikat sebagai inti hidrogen. Seiring dengan mendinginnya alam semesta, rapatan energi massa rihat materi secara gravitasional mendominasi. Setelah 379.000 tahun, elektron dan inti atom bergabung menjadi atom (kebanyakan berupa hidrogen) dan radiasi materi mulai berhenti. Sisa-sisa radiasi ini yang terus bergerak melewati ruang semesta dikenal sebagai radiasi latar gelombang mikro kosmis.[38]

Medan Ultra Dalam Hubble memperlihatkan galaksi-galaksi dari zaman dahulu ketika alam semesta masih muda, lebih padat, dan lebih hangat menurut teori ledakan dahsyat.

Selama periode yang sangat panjang, daerah-daerah alam semesta yang sedikit lebih rapat mulai menarik materi-materi sekitarnya secara gravitasional, membentuk awan gas, bintang, galaksi, dan objek-objek astronomi lainnya yang terpantau sekarang. Detail proses ini bergantung pada banyaknya dan jenis materi alam semesta. Terdapat tiga jenis materi yang memungkinkan, yakni materi gelap dingin, materi gelap panas, dan materi barionik. Pengukuran terbaik yang didapatkan dari WMAP menunjukkan bahwa bentuk materi yang dominan dalam alam semesta ini adalah materi gelap dingin. Dua jenis materi lainnya hanya menduduki kurang dari 18% materi alam semesta.[32]

Bukti-bukti independen yang berasal dari supernova tipe Ia dan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis menyiratkan bahwa alam semesta sekarang didominasi oleh sejenis bentuk energi misterius yang disebut sebagai energi gelap, yang tampaknya menembus semua ruang. Pengamatan ini mensugestikan bahwa 72% total rapatan energi alam semesta sekarang berbentuk

Page 11: Ledakan Dahsyat

energi gelap. Ketika alam semesta masih sangat muda, kemungkinan besar ia telah disusupi oleh energi gelap, namun dalam ruang yang sempit dan saling berdekatan. Pada saat itu, gravitasi mendominasi dan secara perlahan memperlambat pengembangan alam semesta. Namun, pada akhirnya, setelah beberapa miliar tahun pengembangan, energi gelap yang semakin berlimpah menyebabkan pengembangan alam semesta mulai secara perlahan semakin cepat.

Segala evolusi kosmis yang terjadi setelah periode inflasioner ini dapat secara ketat dideskripsikan dan dimodelkan oleh model ΛCDM, yang menggunakan kerangka mekanika kuantum dan relativitas umum Einstein yang independen. Sebagaimana yang telah disebutkan, tiada model yang dapat menjelaskan kejadian sebelum 10−15 detik setelah kejadian ledakan dahsyat. Teori kuantum gravitasi diperlukan untuk mengatasi batasan ini.

Pembuktian teori

Bukti Penting Yang Semakin Mengukuhkan Big Bang

Data yang diperoleh dari hasil kerja panjang dan teliti membenarkan sejumlah perkiraan yang

dibuat puluhan tahun silam di bidang astronomi tentang asal usul galaksi. Di tahun 1960-an, para

perumus teori memperkirakan bahwa galaksi-galaksi mungkin mulai terbentuk di wilayah-

wilayah di mana materi berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar segera setelah

peristiwa Big Bang. Jika perkiraan ini benar, maka cikal bakal galaksi-galaksi itu seharusnya

dapat teramati dalam bentuk fluktuasi sangat kecil pada tingkat panas di sisa-sisa radiasi dari Big

Bang dan dikenal sebagai Radiasi Latar Alam Semesta.

Radiasi Latar Alam Semesta adalah radiasi panas yang baru mulai dipancarkan 350.000 tahun

setelah peristiwa Big Bang. Radiasi ini, yang dipancarkan ke segenap penjuru di alam semesta,

menampilkan potret sekilas dari jagat raya berusia 350.000 tahun, dan dapat dipandang sebagai

fosil [sisa-sisa peninggalannya] di masa kini. Radiasi ini, yang pertama kali ditemukan pada

Page 12: Ledakan Dahsyat

tahun 1965, diakui sebagai bukti mutlak bagi Big Bang yang disertai berbagai pengkajian dan

pengamatan, dan diteliti secara sangat mendalam. Data yang diperoleh dari satelit COBE

(Cosmic Background Explorer [Penjelajah Latar Alam Semesta]) pada tahun 1992 membenarkan

perkiraan yang dibuat di tahun 1960-an dan mengungkap bahwa terdapat gelombang-gelombang

kecil pada Radiasi Latar Alam Semesta. Meskipun ketika itu sebagian keterkaitan antara

gelombang kecil tersebut dengan pembentukan galaksi telah ditentukan, hubungan ini saat itu

belum dapat diperlihatkan secara pasti hingga baru-baru ini.

Namun, kaitan penting itu telah berhasil dirangkai dalam sejumlah pengkajian terakhir.

Kelompok Colless dan kelompok Eisenstein telah menemukan kesesuaian antara gelombang-

gelombang kecil yang terlihat pada Radiasi Latar Alam Semesta dan yang teramati pada jarak

antar-galaksi. Dengan demikian telah dibuktikan secara pasti bahwa cikal bakal galaksi terbentuk

di tempat-tempat di mana materi yang muncul 350.000 tahun menyusul peristiwa Big Bang

saling berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar.

Dalam jumpa pers mengenai pokok bahasan tersebut, Dr. Eisenstein mengatakan bahwa pola

tersebarnya galaksi-galaksi di segenap penjuru langit bersesuaian dengan gelombang suara yang

memunculkan pola penyebaran itu. Para peneliti berpendapat bahwa gravitasi mempengaruhi

gelombang dan mengarahkan bentuk galaksi. Eisenstein membuat pernyataan berikut:

“Kami menganggap hal ini sebagai bukti kuat bahwa gravitasi telah memainkan peran utama

dalam membentuk cikal bakal [galaksi] di dalam latar gelombang mikro (yang tersisa dari

peristiwa Big Bang) menjadi galaksi-galaksi dan kelompok-kelompok galaksi yang kita saksikan

di sekeliling kita.”

Dalam sebuah pernyataan kepada lembaga pemberitaan AAP, Russell Cannon, dari kelompok

peneliti yang lainnya, mengatakan bahwa penemuan-penemuan tersebut memiliki nilai teramat

penting, dan merangkum hasil penting penelitian itu dalam uraian berikut:

“Apa yang telah kami lakukan memperlihatkan pola galaksi-galaksi, penyebaran galaksi-galaksi

yang kita saksikan di sini dan saat ini, sepenuhnya cocok dengan pola lain yang terlihat pada

sisa-sisa peninggalan peristiwa Big Bang…”

Page 13: Ledakan Dahsyat

Sejumlah penemuan juga diperoleh dari pengkajian tentang kadar materi dan energi yang

membentuk alam semesta, serta bentuk geometris alam semesta. Menurut data ini, alam semesta

terdiri dari 4% materi biasa, 25% materi gelap (yakni materi yang tidak dapat diamati tapi ada

secara perhitungan), dan sisanya energi gelap (yakni energi misterius [yang tidak diketahui

keberadaannya] yang menyebabkan alam semesta mengembang dengan kecepatan lebih besar

dari yang diperkirakan). Sedangkan bentuk geometris alam semesta adalah datar.

Masa depan menurut teori Ledakan Dahsyat

Sebelum diindikasikannya energi gelap, para kosmologis umumnya mengajukan dua skenario masa depan alam semesta. Jika rapatan massa alam semesta lebih besar daripada rapatan kritisnya, maka alam semesta akan mencapai ukuran maksimum dan kemudian mulai runtuh. Alam semesta kemudian menjadi lebih padat dan lebih panas kembali, dan pada akhirnya akan mencapai Remukan Besar.[41]

Sebaliknya, apabila rapatan alam semesta sama atau lebih kecil daripada rapatan kritisnya, pengembangan alam semesta akan melambat namun tidak akan pernah berhenti. Pembentukan bintang-bintang kemudian akan berhenti karena semua gas antar bintang di setiap galaksi telah habis dikonsumsi; bintang-bintang yang ada kemudian akan terus menjalani pembakaran nuklir menjadi katai putih, bintang neutron, dan lubang hitam. Dengan sangat perlahan, tumbukan antara katai putih, bintang neutron, dan lubang hitam akan mengakibatkan pembentukan lubang hitam yang lebih besar. Temperatur rata-rata alam semesta akan secara asimtotis mencapai nol mutlak (Pembekuan Besar).

Selain itu, apabila proton tidak stabil, maka materi-materi barion akan menghilang dan menyisakan hanya radiasi beserta lubang hitam. Pada akhirnya pula, lubang-lubang hitam yang terbentuk akan menguap dengan memancarkan radiasi Hawking. Entropi alam semesta akan meningkat sampai dengan taraf tiada lagi bentuk energi lain bisa didapatkan dari entropi tersebut. Keadaan ini disebut sebagai kematian kalor alam semesta.

Pengamatan modern menunjukkan bahwa pengembangan alam semesta terus berakselerasi, ini berarti bahwa semakin banyak bagian alam semesta teramati sekarang akan terus melewati horizon peristiwa kita dan tidak akan pernah berkontak dengan kita lagi. Akibat akhir dari pengembangan yang terus meningkat ini tidak diketahui.

Model ΛCDM alam semesta mengandung energi gelap dalam bentuk konstanta kosmologi. Teori ini mensugestikan bahwa hanya sistem yang terikat secara gravitasional saja, misalnya galaksi, yang akan terus terikat bersama. Namun, galaksi-galaksi inipun akan mencapai kematian kalor seiring dengan mengembang dan mendinginnya alam semesta.

Page 14: Ledakan Dahsyat

Penjelasan alternatif lainnya yang disebut teori energi fantom mensugestikan bahwa pada akhirnya gugusan-gugusan galaksi, bintang, planet, atom, inti atom, dan materi akan terkoyak oleh pengembangan yang terus meningkat, dan keadaan ini disebut sebagai Koyakan Besar.[59]