BAB I
PENDAHULUAN
Ada dua cabang ilmu dasar yang mempelajari alam semesta, yaitu
astronomi dan kosmologi. Astronomi mempelajari benda-benda angkasa di luar Bumi
dan merupakan salah satu ilmu tertua dalam peradaban manusia. Kosmologi
kemudian lahir sebagai ilmu yang
mempelajari asal – muasal, komposisi, dan perkembangan alam semesta.
mempelajari asal – muasal, komposisi, dan perkembangan alam semesta.
Alam Semesta berkembang, dengan laju 5%-10% per
seribu juta tahun. Alam Semesta akan mengembang terus,namun dengan kelajuan
yang semakin kecil, dan semakin kecil, meskipun tidak benar-benar mencapai nol.
Walaupun andaikata Alam Semesta berkontraksi, ini tidak akan terjadi setidaknya
untuk beberapa milyar tahun lagi.
Big Bang ( Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar )
dalam kosmologi adalah salah satu teori ilmu pengetahuan yang menjelaskan
perkembangan dan bentuk awal dari alam semesta. Teori ini menyatakan bahwa alam
semesta ini terbentuk dari ledakan mahadahsyat yang terjadi sekitar 13.700 juta
tahun lalu. Ledakan ini melontarkan materi dalam jumlah sangat besar ke segala
penjuru alam semesta. Materi-materi ini kemudian yang kemudian mengisi alam
semesta ini dalam bentuk bintang, planet, debu kosmis, asteroid atau meteor,
energi, dan partikel lainnya dialam semesta ini.
Para ilmuwan juga percaya bahwa Big Bang
membentuk sistem tata surya. Ide sentral dari teori ini adalah bahwa teori
relativitas umum dapat dikombinasikan dengan hasil pemantauan dalam skala besar
pada pergerakan galaksi terhadap satu sama lain, dan meramalkan bahwa suatu
saat alam semesta akan kembali atau terus. Konsekuensi alami dari Teori Big
Bang yaitu pada masa lampau alam semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi
dan kerapatan yang jauh lebih tinggi.
1.2 Tujuan
a. Menjelaskan teori-teori
tentang terbentuknya alam semesta.
b. Menjelaskan
bukti alam semesta sedang berekspansi.
c. Menjelaskan
tentang teori ledakakan besar.
d. Menjelaskan
sejarah awal alam semesta.
1.3 Masalah
a.
Perbedaan mengenai teori – teori tentang terbentuknya alam semesta.
b. Bagaimana bukti alam
semesta sedang berekspansi.
c. Menjelaskan teori big
bag dan sejarah alam semesta.
BAB II
PEMBAHASAN
TERBENTUKNYA
ALAM SEMESTA
Ada banyak hipotesis tentang asal usul tata surya telah
dikemukakan para ahli, diantaranya adalah sebagai berikut ini :
1. Hipotesis
Nebula
Hipotesis nebula pertama
kali dikemukakan oleh Immanuel Kant(1724-1804) pada tahun 1775. Kemudian
hipotesis ini disempurnakan oleh Pierre Marquis de Laplace pada tahun 1796.
Oleh karena itu, hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis nebula
Kant-Laplace. Pada tahap awal tata surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini
terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula. Unsur gas sebagian besar
berupa hidrogen. Karena gaya gravitasi yang dimilikinya, kabut itu menyusut dan
berputar dengan arah tertentu. Akibatnya, suhu kabut memanas dan akhirnya
menjadi bintang raksasa yang disebut matahari. Matahari raksasa terus menyusut
dan perputarannya semakin cepat. Selanjutnya cincin-cincin gas dan es terlontar
ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring
dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam.
2. Hipotesis Planetisimal
Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C.
Chamberlain dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal
mengatakan bahwa tata surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang
hampir menabrak matahari.
3. Hipotesis
Pasang Surut Bintang
Hipotesis pasang surut
bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jean dan Herold Jaffries pada tahun
1917. Hipotesis pasang surut bintang sangat mirip dengan hipotesis
planetisimal. Namun perbedaannya terletak pada jumlah awalnya matahari.
4. Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi
mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973)
pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa tata surya terbentuk
dari bola kabut raksasa yang berputar.
membentuk cakram raksasa.
5. Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle
(1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya tata surya
kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah
satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil.
6. Hipotesis
Big Bang
Big Bang merupakan salah
satu teori tentang awal pembentukan jagat raya. Teori ini menyatakan bahwa
jagat raya dimulai dari satu ledakan besar dari materi yang densitasnya luar
biasa besar. Impilikasinya jagat raya punya awal dan akhir. Teori ini
terus-menerus dibuktikan kebenarannya melalui sejumlah penemuan, dan diterima
oleh sebagian besar astrofisikawan masa kini.
Para
ilmuwan telah lama mempelajari dan menganalisa kemungkinan – kemungkinan yang
dapat menjelaskan proses terciptanya alam semesta, namun sesungguhnya hal – hal
tersebut adalah masih bersifat spekulasi saja.
Menurut batasan Fisika, dalam penciptaan bumi dan benda langit (planet)
terdapat beberapa teori yaitu :
1. THE BIG
BANG (Edwin Hubble)
Hubble
membuat pengamatan bahwa alam semesta memiliki kecenderungan untuk terus
berkembang. Ia menemukan bahwa kecepatan galaksi sebanding dengan jaraknya.
Galaksi yang dua kali lebih jauh dari kita bergerak dua kali lebih
cepat. Konsekuensi lain adalah bahwa alam semesta mengembang ke segala
arah. Pengamatan ini berarti bahwa ia telah mengamati setiap galaksi dan
menilai jumlah waktu yang sama untuk berpindah dari posisi awal umum hingga
posisi saat ini. Sama seperti Big Bang disediakan untuk dasar alam semesta,
pengamatan Hubbles disediakan untuk pondasi teori Big Bang.
Alam semesta terus berkembang dengan demikian, telah ada lebih jarak antara
cluster galaksi. Fenomena galaksi bergerak lebih jauh dari satu sama lain
dikenal sebagai Pergeseran merah. Panjang cahaya dari galaksi jauh
yang mendekati bumi menunjukkan peningkatan ruang antara bumi dan galaksi, yang
mengarah ke panjang gelombang yang sedang diregangkan.
Selain pemahaman dari kecepatan galaksi yang berasal dari satu titik, ada bukti
lebih lanjut bagi Big Bang. Pada tahun 1964, dua astronom, Arno Penzias dan
Robert Wilson, dalam upaya untuk mendeteksi gelombang mikro dari luar angkasa,
tidak sengaja menemukan suara yang berasal dari luar angkasa. Suara tampaknya
tidak berasal dari satu lokasi tetapi sebaliknya, datang dari segala arah sekaligus.
Ini menjadi jelas bahwa apa yang mereka dengar adalah radiasi dari titik
terjauh alam semesta yang telah tertinggal dari Big Bang.
2. TEORI
HARTLE DAN HAWKING
Teori baru Hartle dan Hawking menyatakan bahwa alam semesta seperti partikel
kuantum. Mereka menciptakan sebuah fungsi gelombang yang menggambarkan
kemungkinan seluruh alam semesta. Fungsi gelombang diasumsikan memiliki nilai
besar untuk alam semesta sendiri, dan kecil, bukan nilai nol untuk jumlah tak
terbatas lainnya yang mungkin, yaitu alam semesta paralel. Alam semesta lainnya
diharapkan memiliki konstanta fisik yang berbeda dari alam semesta kita dan
diyakini tanpa kehidupan.
Seperti yang terlihat pada gambar di atas, kemungkinan besar alam semesta kita memiliki nilai terbesar fungsi gelombang. Kami dapat ada di alam semesta kita karena
yang paling mungkin dan kemungkinan besar ada.
Masalah dengan teori Hartle
dan Hawking adalah bahwa diperkirakan bahwa alam semesta sifatnya
"tertutup". Dapat dianalogikan alam semesta yang tertutup menjadi
permukaan sebuah balon pompa. Objek seperti galaksi pada permukaan balon akan
bergerak jauh dalam satu arah bila balon mengembang, dan akhirnya berakhir di
posisi awal mereka. Selain itu, konsep alam semesta tertutup menyiratkan bahwa
alam semesta suatu hari akan berhenti berkembang, dan runtuh di bawah gaya
gravitasi sendiri.
3. TEORI
INFLASI ALAM SEMESTA TERBUKA
Pada tahun 1995, fisikawan bernama Neil Turok bekerja sama dengan Martin Bucher
dan Alfred Goldhaber menciptakan sebuah teori inflasi alam semesta terbuka.:
Turok menjelaskan teori dengan cara ini: “Proses ini sedikit
seperti pembentukan gelembung dalam panci air mendidih ... interior ini kecil
gelembung berhasil mengubah dirinya menjadi terbuka tak terbatas
alam semesta. Bayangkan gelembung terbentuk dan berkembang di kecepatan
cahaya, sehingga menjadi sangat besar, sangat cepat. Sekarang lihat ke dalam
gelembung. Hal aneh adalah bahwa dalam suatu
ruang, gelembung dan waktu terjerat sedemikian rupa sehingga apa yang kita sebut
hari ini alam semesta benar-benar akan mencakup seluruh masa depan dari
gelembung. Tetapi karena gelembung dapat tak berhingga besarnya di masa
depan, ukuran ''s semesta hari ini' sebenarnya terbatas.
4. TEORI
INSTANTON TUROK - HAWKING
Inflasi alam semesta terbentuk dari partikel sangat kecil yang disebut
"instanton." instanton ini dipopulerkan dengan julukan "kacang
polong." Sebuah instanton adalah semacam partikel teori yang dikembangkan
dalam fisika yang merupakan "twist dalam masalah dan ruang-waktu.
instanton secara otomatis mati dengan sendirinya menjadi sebuah alam
semesta, terbuka inflasi.
Untuk
menjelaskan konsep alam semesta Hawking dan Turok's, memikirkan ruang-waktu
sebagai sebuah kerucut dengan ujung yang mengarah ke bawah. Waktu berlari
ketinggian kerucut sementara ruang berjalan sekitar lebar kerucut. Kedua
bertemu bersama di ujung, atau singularitas. Sekarang kelancaran keluar dari
ujung kerucut dengan menggantinya dengan instanton bulat. sehingga berakhir
dengan gambaran mirip dengan yang berikut:
Karena bagian bawah kerucut
menjadi horizontal, perbedaan antara ruang dan waktu berkurang. Waktu telah diambil pada sifat ruang; arah
waktu mengikuti arah yang sama ruang.
Bukti
Alam Semesta sedang Berekspansi
Pecobaan
diatas menunjukkan terjadinya perluasan alam semesta. Salah satu cara untuk
memahami konsep alam semesta yang mengembang adalah untuk menarik titik – titik
yang mewakili galaksi. Pada balon. Seperti balon mengembang, setiap titik
bergerak menjauh dari yang lain. Untuk orang yang melihat alam semesta dari
galaksi, semua galaksi lain akan tampak surut. Galaksi – galaksi jauh tampaknya
bergerak jauh lebih cepat dari yang dekat yang menunjukkan hukum Habbie.
Kebanyakkan astronom sekarang percaya bahwa perluasaan ini akan terus berlanjut
selamanya.
Setelah
ekspansi awal era inflasi berakhir, alam semesta terus berkembang lebih lambat.
Model inflasi memprediksi bahwa alam semesta adalah pada batas antara terbuka
dan tertutup. Jika alam semesta terbuka, maka akan terus memperluas selamanya.
Jika alam semesta tertutup, perluasan alam semesta pada akhirnya akan berhenti
dan alam semesta akan mulai berkontraksi sampai runtuh. Apakah alam semesta
terbuka atau tertutup tergantung pada kepadatan, atau konsentrasi massa, di
alam semesta. Jika alam semesta ini cukup padat, ditutup.
Para ilmuwan menggembangkan
model teoritis untuk menunjukkan bagaimana struktur alam semesta, seperti
kelompok galaksi, telah terbentuk. model materi gelap panas, materi gelap
dingin, atau campuran keduanya. Hal ini terlihat akan memberikan gaya gravitasi
yang diperlukan untuk membawa struktur besar seperti kelompok galaksi
bersama-sama. Teori-teori yang mencakup materi gelap cocok dengan pengamatan,
meskipun tidak ada tentang jenis atau tipe materi gelap yang harus disertakan.
Teori
Ledakakan Besar (Big-Bang Theory)
1. Teori
Ledakan Besar (Big-Bang Theory)
Teori Big
Bang yaitu teori yang bisa diterima secara ilmiah sekarang untuk menjelaskan
asal mula terbentuknya alam semesta (universe).Teori ini berbunyi:
“ Alam
semesta diciptakan kira-kira 15.000.000.000 (lima belas milyar) tahun yang
lalu,kejadiannya berawal dari meledaknya atom prima atau atom awal (Primeval Atom).
Ledakan itu sangat besar dan dasyat yang menyebabkan berhamburannya seluruh isi
(Materi dan energi)atom prima itu ke segala arah.Sebuah peristiwa yang
menyebabkan pembentukan alam semesta,
berdasarkan kajian kosmologi tentang
bentuk awal dan perkembangan alam semesta (dikenal juga dengan Teori
Ledakan Dahsyat atau Model Ledakan Dahysat).
Berdasarkan
pemodelan ledakan ini, alam semesta, awalnya dalam keadaan sangat panas dan
padat yang mengembang pesat, secara terus menerus hingga hari ini. Berdasarkan
pengukuran terbaik tahun 2009, keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7
miliar tahun lalu, yang kemudian selalu menjadi rujukan sebagai waktu
terjadinya Big Bang tersebut. Teori ini telah memberikan
penjelasan paling komprehensif dan akurat yang didukung oleh metode ilmiah beserta pengamatan.
Dengan
dasar teori Big Bang itu, para ahli sekarang berhasil mereka ulang pembentukan
alam semesta dari waktu ke waktu, dimulai dari peristiwa Big Bang bahkan saat
ini mereka dapat memperkirakan bagaimana bentuk alam semesta ini beberapa abad
nanti, contohnya jika Galaksi Bimasakti (Milkyway)
tempat kita berpijak dan galaksi tetangga yang paling dekat yaitu Galaksi Andromeda akan
saling bergerak mendekat dan suatu saat mereka akan bertabrakan.
2. Proses
Terbentuknya Alam Semesta
Setelah
terjadinya ledakan (big Bang), terjadilah semacam bencana alam semesta (cosmic
cataclysm). Alam semesta dipenuhi oleh bola-bola api yang sangat panas dan
padat. Dari bola-bola api inilah kemudian terbentuk partikel-partikel dasar dan
muatan-muatan energi, dari muatan-muatan energi ini kemudian terbentuk
daya-daya kekuatan di alam semesta. Daya kekuatan alam yang diperkirakan
pertama kali terbentuk adalah daya gravitasi, kemudian daya nuklir serta daya
electromagnetis. Partikel-partikel dasar yaitu elektron, photon, neutron dan
lain-lain saling bertubrukan untuk kemudian membentuk proton dan neutron.
Selama masa ini sebagian besar energi masih berbentuk radiasi
(percikan-percikan cahaya dari bola-bola api). Alam semesta terus mengembang
dan perlahan-lahan mulai mendingin. Pada tahap ini, inti atom hidrogen, helium
dan litium mulai membentuk. Tahap selanjutnya alam semesta mulai memasuki tahap
suhu yang cukup dingin sehingga partikel-partikel elektron yang bermuatan
negatif dapat berkait dan menyatu dengan inti-inti atom hidrogen dan helium
yang bermuatan positif untuk kemudian membentuk atom-atom yang netral.
Karena
alam semesta terus membesar, kepadatannya otomatis semakin berkurang dan
suhunya juga semakin mendingin.Proses pengembangan alam semesta terus berlanjut
dengan tingkat kecepatan yang tinggi. Daya gravitasi mulai mempengaruhi tingkat
kepadatan gas-gas yang terbentuk akibat Big Bang, sehingga menciptakan
gumpalan-gumpalan awan gas. Saat gumpalan-gumpalan ini semakin memadat, inti
gumpalan gas tersebut juga bertambah padat berlipat-lipat dengan suhu yang juga
terus meningkat panas sampai akhirnya menyala sebagai bentuk awal sebuah
bintang. Saat semua kantong-kantong gas mengalami proses serupa maka kelompok
bintang-bintang muda ini membentuk menjadi sebuah gugusan bintang (galaksi).
Seluruh proses di atas, dari Big Bang hingga terbentuknya planet, bintang serta
galaksi berlangsung dalam kurun waktu milyaran tahun.Seperti halnya proses
pembentukan bintang-bintang yang lain, bintang kita, yang kita kenal dengan
nama Matahati (sun) juga terbentuk dari gumpalan atau kantong awan gas.
Gumpalan awan gas yang berbentuk piringan yang sangat luas ini beterbangan
berputar-putar. Bagian tengahnya mulai padat dan memanas untuk kemudian menyala
menjadi bintang sementara materi sisa disekelilingnya saling bertumbukan,
menyatu dan menggumpal membentuk planet-planet, bulan-bulan dan asteroid. Bumi
yang merupakan bagian kecil dari material yang menggumpal ini menjadi planet ke
tiga. Dengan suhunya yang relatif lebih dingin, memungkinkan terbentuknya
atmosfer pendukung kehidupan.
3. Pendukung
Teori Big Bang
Teori Big
Bang ini diajukan oleh Georges Lemaitre pada
tahun 1927, dia adalah seorang pendeta sekaligus ahli matematika dari Belgia.
Bertahun-tahun kemudian, Edwin Hubble menetapkan
teori bahwa : Galaksi-galaksi di alam semesta ini semuanya bergerak menjauhi
pusat alam semesta dengan kecepatan yang sangat tinggi atau dapat dikatakan
bahwa alam semesta ini mengembang kesegala arah. Apa yang dikemukakan Hubble
ini menguatkan teori Big Bang-nya Lemaitre. Teori Big Bang juga memprediksikan
bahwa ledakan Big Bang telah meninggalkan seberkas cahaya radiasi (“background”
radiation) dan pada tahun 1964, Arno Penzias dan Robert Wilson berhasil
menemukan radiasi pertama ini, persis seperti yang diprediksikan dalam teori
Big Bang.
4. Terbentuknya Materi
Padat
Setelah
big bang sampai 300.000 tahun kemudian, bentuk materi masih berupa gas. Dari
gumpalan-gumpalan gas ini selanjutnya bintang-bintang berukuran sangat besar
mulai terbentuk tetapi hanya berusia pendek karena kemudian meledak
(supernova). Setelah meledak gas-gasnya menggumpal lagi, menjadi padat,
kemudian menyala dan terbentuk bintang-bintang lagi yang berukuran lebih kecil,
meledak kembali, demikian terus menerus untuk beberapa kali sampai akhirnya
terbentuk materi-materi berat di inti bintang-bintang yang meledak.
Materi-materi
padat inilah yang kemudian membentuk benda-benda di alam semesta seperti yang
sekarang ini seperti planet-planet dll bahkan unsur-unsur pembentuk tubuh kita
sebagian besar dari materi-materi berat ini.
Jadi, materi-materi
padat dibentuk di dalam inti bintang melalui proses fusi nuklir (peleburan /
penyatuan materi nuklir) dan dimulai dari materi-materi ringan seperti hidrogen
dan helium. Sementara materi-materi yang lebih berat seperti karbon, oksigen,
nitrogen hingga besi dibentuk di dalam inti bintang karena memang suhu dan
tekanannya lebih memungkinkan. Materi-materi ini terlempar ke luar angkasa saat
bintang-bintang tersebut meledak.
Teori big bang menyatakan
bahwa alam semesta pernah sangat kompak, padat, dan panas. Beberapa acara yang
asli, sebuah ledakan kosmik yang disebut big bang, terjadi sekitar 13,7 miliar
tahun yang lalu, dan alam semesta sejak itu telah berkembang dan pendinginan.
Menurut teori big bang, alam semesta berkembang pesat dalam
mikrodetik pertama. Sebuah gaya tunggal ada pada awal alam semesta, dan alam
semesta mengembang dan didinginkan, gaya dipisahkan menjadi yang kita kenal
sekarang: gravitasi, elektromagnetisme, gaya nuklir kuat, dan gaya nuklir
lemah. teori yang disebut teori elektrolemah sekarang menyediakan penjelasan
terpadu elektromagnetisme dan teori gaya lemah nuklir (lihat Unified Field
Teori). Fisikawan sekarang mencari teori unifikasi grand juga menggabungkan
gaya nuklir kuat. teori String berusaha untuk menggabungkan gaya gravitasi
dengan tiga kekuatan lain, memberikan teori dari segala sesuatu (TOE).
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.
Cosmic Microwave Background
CMB adalah radiasi
elektromagnetik dengan frekuensi pada daerah gelombang radio. CMB pertama kali terdeteksi secara tidak sengaja oleh
Arno Penzias dan Robert Wilson pada tahun 1965 yang sedang melakukan riset
untuk memperbaiki transmisi data komunikasi untuk kepentingan industri. Mereka
mendapat kesulitan untuk menghilangkan gelombang gangguan (noise) pada daerah
gelombang radio yang diterima antena mereka dari segala arah. Segala cara sudah
dilakukan, termasuk mengusir burung-burung yang bersarang di bagian dalam
antena dan membersihkan dari kotorannya. Selain mengukur temperatur, satelit
COBE juga “memotret” CMB dan menemukan fluktuasi kecil temperatur pada CMB
(anisotropi CMB). Fluktuasi ini kemudian dipelajari sebagai indikasi bagaimana
materi dan radiasi terdistribusi saat alam semesta masih sangat muda. Pemahaman
ini adalah kunci untuk memahami bagaimana galaksi dan struktur berskala besar
pengisi alam semesta kita terbentuk.
Sejarah
awal alam semesta
Alam semesta merupakan
sebuah daerah yang sangat besar, terisi dengan banyak hal yang bisa mengejutkan
kita, termasuk hal-hal yang jauh dari bayangan kita. Teori kosmologi modern
dimulai oleh Friedman pada tahun 1920 dan dikenal juga sebagai model kosmologi
standar. Model kosmologi standar dimulai dengan prinsip dalam skala besar alam
semesta homogen dan isotropis serta pengamat tidak berada pada posisi yang
istimewa di alam semesta. Model ini juga menyatakan bahwa alam semesta
seharusnya mengembang dalam jangka waktu berhingga, dimulai dari keadaan yang
sangat panas dan padat. Bintang merupakan salah satu objek yang bisa langsung
dikenali saat kita melihat langit, tentu saja disamping bulan dan planet.
Bintang sendiri memiliki beberapa tipe dan kelas, namun seringnya saat melihat
bintang, kita akan langsung membandingkannya dengan Matahari.
Bintang-bintang yang
ada di langit terikat satu sama lainnya dalam suatu ikatan gravitasi yang
membentuk galaksi Bima Sakti. Tapi Bima Sakti bukanlah satu-satunya galaksi
yang ada di alam semesta. Bima Sakti hanya merupakan satu dari miliaran galaksi
yang ada dalam observable universe, yakni seluruh lokasi yang telah
mempengaruhi kita semenjak munculnya big bang, dengan asumsi
kecepatan cahaya berhingga.
Secara umum ada 3 model
alam semesta yang dikenal, yakni alam semesta tertutup, alam semesta datar dan
alam semesta mengembang. Yang menarik adalah, pada tahun 1929 Edwin Hubble
menemukan kalau galaksi-galaksi jauh bergerak saling menjauh satu sama lainnya,
dan memberikan adanya gambaran kalau alam semesta ternyata tidak tetap
melainkan mengembang.
Namun sesungguhnya, alam
semesta yang kita lihat saat ini berbeda jauh dengan masa lalu. Jika manusia
mengalami yang namanya pertumbuhan dari bayi sampai dewasa, alam semesta juga
demikian. Di awal sejarahnya, alam semesta merupakan daerah yang sangat panas
dan padat. Suatu keadaan yang berbeda jauh dari alam semesta yang ada saat ini
yang sudah sangat layak menjadi tempat hunian.
Jika kita menelaah ke masa
lalu, maka akan ditemukan pada saat awal sejarah alam semesta, keadaanya yang
panas tidak memungkinkan adanya atom, karena elektron bergerak bebas dan pada
keadaan yang lebih awal lagi, nuklei terpisah menjadi proton dan netron, dan
alam semesta merupakan plasma yang luar biasa panas yang terdiri dari
partikel-partikel sub nuklir. Jika kita telusuri lebih jauh lagi ke awal alam
semesta maka akan ditemukan kalau alam semesta memiliki titik awal yang dikenal
sebagai dentuman besar atau ledakan besar.
Namun dalam sejarah
pengembangannya, ada beberapa periode singkat saat alam semesta masih berusia
sekitar 1 menit dimana proton dan netron tersintesis menjadi nuklei ( helium,
deutrium, dan lithium, bersamaan dengan proton-proton tunggal yang membentuk
nukeli hidrogen). Kemudian elektron bergabung dengan nuklei membentuk atom saat
alam semesta berusia sekitar 370 000 tahun. Pada titik inilah alam semesta
menjadi transparan dan dari radiasi foton yang lepas kita bisa mendapatkan
informasi tentang alam semesta.
Pada saat alam semesta
mengembang panjang gelombang mengalami pergeseran menjadi lebih panjang,
sehingga temperatur radiasi menurun sampai sekitar 3 derajat Kelvin, membentuk
apa yang kita kenal sebagai cosmic microwave background (CMB).
CMB sendiri bisa dinyatakan sebagai emisi yang datang dari alam semesta yang
masih sangat muda dan partikel berada dalam keadaan setimbang termodinamik
sempurna. CMB menjadi sangat penting, karena CMB merupakan petunjuk yang
membawa informasi alam semesta dini. Hasil CMB menunjukkan adanya homogenitas
atau keseragaman yang tinggi dalam distribusi temperatur alam semesta.
Isi alam semesta sendiri
cukup beragam, bukan hanya apa yang bisa terlihat. Dari yang terdeteksi,
ternyata alam semesta ini 5% terdiri dari materi (atom yang membentuk bintang,
gas, debu, dan planet). Dan ada 25 % dari alam semesta yang terisi oleh materi
gelap, partikel baru yang bahkan beum bisa dideteksi oleh laboratorium manapun
di bumi ini. Sementara 70% alam semesta diisi oleh energi gelap, yang
terdistribusi merata dan energi ini pun masih menjadi sbeuah misteri yang tak
terpecahkan bagi dunia sains. Energi gelap diperkirakan merupakan energi vakum
yang tak terpisahkan dari ruang waktu atau mungkin bisa juga sesuatu yang jauh
lebih eksotik dari itu.
Inflasi alam semesta
merupakan pengembangan alam semesta secara eksponensial dalam waktu yang sangat
singkat saat alam semesta dini. Bahkan satu kedipan matapun lebih lambat dari
inflasi alam semesta. Inflasi terjadi dalam waktu kurang dari 1 detik. Inflasi
diperlukan untuk memecahkan masalah kurvatur alam semesta maupun masalah
horizon. Dengan adanya inflasi maka horizon alam semesta bisa diperbesar sampai
keadaan dimana partikel-partikel berada dalam lingkup horizon dan bisa slaing
berkomunkiasi.
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Alam semesta merupakan
sebuah daerah yang sangat besar, terisi dengan banyak hal yang bisa mengejutkan
kita, termasuk hal-hal yang jauh dari bayangan kita. Jika gambaran besar alam
semesta kita majukan dari Big Bang, maka akan kita temukan kalau alam semesta
mengembang dari plasma yang panas dan padat menjadi alam semesta yang cukup
dingin yang terlihat saat ini. CMB adalah radiasi elektromagnetik dengan
frekuensi pada daerah gelombang radio. Secara umum ada 3 model alam
semesta yang dikenal, yakni alam semesta tertutup, alam semesta datar dan alam
semesta mengembang.
DAFTAR PUSTAKA
Tjasyono, B., 2006, Ilmu
Kebumian dan Entariksa, Rosdakarya, Bandung
http://id.wikipedia.org/wiki/Ledakan_Dahsyat.
diakses tanggal 23 november 2011
Tidak ada komentar:
Posting Komentar