Alam semesta akan berkembang menjadi apa? - Sajan Saini

Simak materi selengkapnya: https://ed.ted.com/lessons/what-is-the-universe-expanding-into-sajan-saini

Alam semesta dimulai ketika Big Bang terjadi sekitar empat belas miliar tahun yang lalu, dan telah berkembang sejak saat itu. Tetapi bagaimana dan ke mana alam semesta akan berkembang? Sajan Saini menjelaskan teori-teori yang ada tentang Big Bang dan apakah itu, jika ada, yang berada jauh di luar alam semesta kita.

Materi oleh Sajan Saini, disutradarai oleh Wooden Plane Productions.

Alam semesta memulai kehidupan kosmiknya
dengan sebuah ledakan dahsyat

hampir empat belas miliar tahun yang lalu,

dan telah berkembang sejak saat itu.

Tapi ke mana alam semesta berkembang?

Itu pertanyaan yang rumit.

Ini alasannya:

Persamaan Einstein tentang
relativitas umum

menggambarkan ruang dan waktu
sebagai sesuatu yang saling terhubung

dasar dari alam semesta.

Ini berarti apa yang kita ketahui
sebagai ruang dan waktu

hanya ada sebagai bagian dari alam semesta
dan bukan di luarnya.

Sekarang, ketika benda sehari-hari
mengembang, mereka bergerak keluar

menuju lebih banyak ruang.

Tetapi jika tidak ada ruang
untuk berkembang,

bahkan apa arti dari berkembang?

Pada tahun 1929
pengamatan astronomi Edwin Hubble

memberi kami jawaban yang pasti.

Surveinya tentang langit malam
menemukan semua galaksi yang jauh

menyusut, atau menjauh, dari Bumi.

Terlebih lagi, semakin jauh galaksi,
maka semakin cepat ia menyusut.

Bagaimana kita bisa menafsirkan hal ini?

Pertimbangkan sepotong roti kismis
yang mengembang di oven.

Adonan naik dengan jumlah yang sama
pada masing-masing

dan setiap kismis.

Jika kita menganggap kismis
sebagai pengganti galaksi,

dan adonan sebagai
ruang di antara mereka,

kita dapat membayangkan bahwa
peregangan atau ekspansi

dari ruang intergalaksi akan membuat
galaksi menyusut antara satu sama lain,

dan untuk galaksi mana pun, tetangganya
yang jauh akan menyusut ke jarak yang

lebih besar dari yang di dekatnya

dalam waktu yang sama.

Tentu saja, persamaan relativitas umum
memprediksi sebuah

tarik-menarik kosmik
antara gravitasi dan ekspansi.

Hanya dalam kekosongan gelap antar galaksi
di mana ekspansi menang,

dan ruang meregang.

Jadi, itulah jawaban kita.

Alam semesta mengembang pada
dirinya sendiri.

Berdasarkan itu, kosmolog mendorong
batas-batas model matematika

untuk berspekulasi tentang apa, jika ada,
yang berada di luar ruang dan waktu kita.

Ini bukan tebakan liar,
tetapi hipotesis yang mengatasi

kekurangan dalam teori ilmiah Big Bang.

Big Bang memprediksi bahwa materi akan
didistribusikan merata di alam semesta,

sebagai gas tipis -- tetapi kemudian,
bagaimana galaksi dan bintang terbentuk?

Model inflasi menggambarkan era singkat

dari ekspansi yang sangat cepat

yang menghubungkan fluktuasi kuantum
pada energi alam semesta awal,

dengan pembentukan gumpalan gas
yang akhirnya mengarah ke galaksi.

Jika kita menerima paradigma ini, mungkin
itu berarti alam semesta kita mewakili

satu wilayah dalam realitas kosmik besar
yang mengalami inflasi tanpa akhir.

Kita tidak tahu apa-apa tentang
kenyataan inflasi spekulatif ini,

kecuali untuk prediksi matematika
bahwa ekspansi tanpa akhir

mungkin didorong oleh keadaan
energi kuantum yang tidak stabil.

Namun, pada banyak daerah setempat,
energi dapat menetap secara acak

berkesempatan menjadi stabil, menghentikan
inflasi, membentuk gelembung alam semesta.

Setiap gelembung alam semesta
—kita adalah salah satunya

—akan dijelaskan oleh teori Big Bang
dan hukum fisika mereka sendiri.

Alam semesta kita menjadi bagian
dari multiversum yang lebih besar,

di mana tingkat inflasi abadi
yang fantastis tidak memungkinkan

bagi kita untuk menemukan
alam semesta tetangga.

Big Bang juga meramal di alam semesta
awal yang panas, kekuatan fundamental kita

dapat bersatu menjadi satu kekuatan super.

Teori dawai matematika menyarankan
deskripsi unifikasi ini,

menjadi struktur dasar untuk
kuark sub-atom dan elektron.

Dalam model yang diusulkan ini, dawai yang
bergetar adalah pembangun alam semesta.

Model yang bersaing untuk teori ini telah
digabung menjadi deskripsi terpadu,

dan menyarankan untuk berinteraksi dengan
permukaan masif berdimensi tinggi, bran.

Alam semesta kita mungkin terkandung
dalam satu bran seperti itu,

mengambang di dimensi tinggi tak dikenal,
dinamakan "the bulk," atau hyperspace.

Bran lain —yang berisi alam semesta lain
—dapat hidup berdampingan di hyperspace,

dan bran tetangga bahkan dapat berbagi
kekuatan fundamental seperti gravitasi.

Baik inflasi abadi dan bran
menggambarkan multiversum,

tapi saat alam semesta terisolasi dalam
inflasi abadi, bran dapat bertabrakan.

Gema dari tabrakan tersebut dapat muncul
di latar belakang gelombang mikro kosmik

— membawa radiasi ke alam semesta kita,
itu peninggalan dari era Big Bang awal.

Namun, sejauh ini, kami belum menemukan
gema kosmik seperti itu.

Beberapa curiga hipotesis multiversum yang
berlainan, menyatu menjadi deskripsi umum,

atau digantikan oleh sesuatu yang lain.

Seperti yang ada sekarang, mereka adalah
eksplorasi spekulatif model matematika.

Sementara model ini terinspirasi dan
dipandu oleh banyak eksperimen ilmiah,

hanya ada sedikit percobaan objektif
untuk mengujinya secara langsung.

Sampai Edwin Hubble berikutnya datang,

mungkin ilmuwan akan dibiarkan berdebat
tentang keanggunan setiap model mereka ...

dan terus bermimpi tentang apa, jika ada,
yang ada di luar alam semesta kita.