Kosmologi
Bagi banyak orang, yang tidak terbiasa dengan pemikiran dialektik, pandangan tentang ketidakterbatasan pasti sulit diterima. Pandangan ini terlalu jauh bedanya dengan dunia sehari-hari yang terbatas ini. Terlebih lagi, ia sangat berbeda dengan ajaran dari banyak agama utama. Sebagian besar dari agama-agama kuno memiliki Mitos Penciptaan. Kaum Terpelajar Yahudi di Abad Pertengahan menetapkan hari penciptaan pada tahun 3760 SM, dan nyatanya, kalender Yahudi bermula pada tahun tersebut. Di tahun 1658, Uskup Ussher menetapkan bahwa jagad ini diciptakan di tahun 4004 SM. Sepanjang abad ke-18, jagad ini dianggap berumur enam atau tujuh ribu tahun.
Tapi - Anda mungkin membantah - ilmu pengetahuan abad ke-20 tidak memiliki persamaan apapun dengan semua mitos Penciptaan itu! Dengan metode ilmiah modern kita dapat memperoleh satu gambaran yang akurat akan ukuran dan asal-usul jagad. Sayangnya, persoalannya tidaklah semudah itu. Pertama, sekalipun ada kemajuan raksasa yang kita capai, jangkauan jagad raya yang dapat kita amati masih sangat terbatas oleh terbatasnya kemampuan informasi dari teleskop, radio-teleskop dan satelit yang paling kuat sekalipun. Kedua, dan merupakan alasan yang lebih serius, cara yang digunakan untuk menginterpretasi hasil-hasil dan pengamatan ini masih sangat spekulatif, seringkali terlalu dekat dengan batas-batas mistisisme. Terlalu sering, kita mendapat kesan bahwa kita memang telah mundur ke dunia Mitos Pencitaan ("the Big Bang", Ledakan Besar), lengkap dengan sahabat karibnya, Hari Penghakiman Terakhir ("the Big Crunch", Remukan Besar).
Secara bertahap, mulai dengan penemuan teleskop, kemajuan teknologi telah mendorong batas-batas jagad semakin jauh dan semakin jauh. Lengkung kristal yang sejak Aristoteles dan Ptolomeus telah tertanam dalam benak manusia, akhirnya dihancurkan, bersama segala macam rintangan yang ditempatkan oleh prasangka-prasangka religius dari Abad Pertengahan untuk menghalangi kemajuan.
Di tahun 1755, Kant mempostulatkan keberadan kumpulan bintang yang jauh, yang disebutnya "pulau jagad". Tapi, sampai tahun 1924, jagad ini masih dianggap hanya berdiameter 20.000 tahun cahaya dan terdiri dari tiga galaksi saja. Galaksi kita dan dua tetangga yang lain. Kemudian kosmologis Amerika, Edwin Powell Hubble, dengan mengggunakan teleskop 100 inci yang baru di Gunung Wilson, menunjukkan bahwa Nebula Andromeda berada jauh di luar galaksi kita. Lalu galaksi-galaksi lain yang lebih jauh lagi juga ditemukan. Hipotesis "pulau jagad" Kant terbukti tepat. Dengan demikian, jagad ini "mengembang" dengan cepat - dalam pikiran manusia - dan masih terus mengembang sejak itu, sejalan dengan ditemukannya benda-benda langit yang semakin lama semakin jauh. Bukannya 200.000 tahun cahaya, kini jagad dianggap berdiameter puluhan milyar tahun cahaya, dan waktu akan membuktikan bahwa bahkan perhitungan kita yang sekarang sama sekali tidak cukup besar. Karena jagad ini, seperti anggapan Nicolas dari Cusa dan lain-lain, adalah tak terbatas. Sebelum Perang Dunia II, usia jagad ini dianggap hanya dua milyar tahun. Sedikit lebih baik dari perhitungan Uskup Ussher. Tapi masih juga keliru besar. Di masa kini ada satu perdebatan keras di antara para pendukung teori Ledakan Besar mengenai usia jagad yang semestinya. Kita akan kembali pada hal ini nanti.
Teori Ledakan Besar sebenarnya hanyalah sebuah mitos Penciptaan (seperti yang dinyatakan oleh Kitab Kejadian). Ia menyatakan bahwa jagad mulai ada sekitar 15 milyar tahun lalu. Sebelumnya, menurut teori ini, tidak ada jagad, tidak ada materi, tidak ada ruang, dan jika Anda suka, tidak ada waktu juga. Pada waktu itu, semua materi di jagad, katanya, terkonsentrasi menjadi satu titik saja. Titik yang tidak kasat mata ini, yang bagi para penganut teori Ledakan Besar disebut singularitas, lalu meledak, dengan kekuatan yang sedemikian rupa sehingga ia tiba-tiba menjadi seluruh alam raya ini, yang kini terus mengembang sebagai akibat ledakan itu. Oh, mumpung belum lupa, inilah saat di mana "waktu dimulai". Jika Anda berpikir bahwa ini adalah semacam lelucon, buang pikiran itu jauh-jauh. Persis inilah yang dinyatakan oleh Teori Ledakan Besar. Inilah apa yang kini benar-benar dipercaya oleh sebagian besar profesor di universitas, yang memiliki serangkaian panjang huruf di belakang nama mereka itu. Ada satu bukti yang sangat jelas mengenai satu pergeseran ke arah mistisisme di dalam tulisan dari sebagian masyarakat ilmiah. Pada tahun-tahun terakhir, kita telah melihat satu banjir buku tentang ilmu pengetahuan yang, di balik kedok upaya mempopulerkan teori-teori jagad yang terbaru, berupaya menyelundupkan berbagai jenis pandangan religius, khususnya, dalam hubungannya dengan apa yang disebut teori Ledakan Besar.
The New Scientist (edisi 7 Mei 1994) menerbitkan satu artikel berjudul In the Beginning Was the Bang. Penulisnya, Colin Price, yang terlatih dan bekerja sebagai seorang ilmuwan, tapi kini adalah seorang pendeta aliran Congregationalist. Ia mulai dengan satu pertanyaan: "Apakah kisah Ledakan Besar benar-benar sesuai dengan kitab suci? Atau sebaliknya, apakah kisah dalam Kejadian memang benar-benar ilmiah?" Dan ia mengakhiri tulisannya dengan penegasan yang sangat percaya diri: "tidak seorangpun akan menyepakati teori Ledakan Besar lebih penuh daripada para penulis kedua bab pertama dari Kitab Kejadian." Hal ini cukup wajar mengingat filsafat mistik yang berada di balik apa yang oleh Tuan Price, tanpa ragu pasti disertai decak di mulut, dengan tepat digambarkan sebagai kisah Ledakan Besar.
Efek Doppler
Di tahun 1915, Albert Einstein mengajukan teorinya tentang relativitas umum. Sebelum penemuan ini, pandangan umum tentang jagad diturunkan dari model mekanika klasik yang dibuat di abad ke-18 oleh Sir Isaac Newton. Bagi Newton, jagad ini nampak seperti mekanik sebuah jam raksasa, yang patuh pada sejumlah hukum-hukum gerak yang tetap. Jangkauannya tidak terbatas, tapi pada hakikatnya tidak pernah berubah. Pandangan tentang jagad ini mengandung segala macam cacat yang diderita semua teori yang mekanistik, non-dialektis. Ia statis.
Di tahun 1929, Edwin Hubble, dengan menggunakan teleskop baru yang amat kuat, menunjukkan bahwa jagad ini jauh lebih besar dari yang diperkirakan semula. Lebih jauh lagi, ia mencatat satu gejala yang semula tidak teramati. Ketika cahaya mencapai mata kita dari sebuah benda yang bergerak, ia menghasilkan satu pergeseran dalam frekuensi. Hal ini dapat dinyatakan dalam bentuk warna spektrum. Ketika sebuah sumber cahaya berjalan mendekati kita, warnanya kita anggap bergeser ke arah frekuensi yang lebih tinggi (ungu). Ketika ia menjauh, kita melihat pergeseran warna ke arah frekuensi yang lebih rendah (merah). Teori ini, yang pertama kali dikemukakan oleh fisikawan Austria, Christian Doppler, dikenal sebagai "Efek Doppler", dan memiliki akibat-akibat penting dalam astronomi. Bintang-bintang nampak bagi para pengamat sebagai satu pola cahaya dengan latar belakang yang gelap. Dengan mencatat bahwa kebanyakan bintang menunjukkan pergeseran ke arah warna merah, pengamatan Hubble menumbuhkan ide bahwa galaksi-galaksi sedang bergerak menjauhi kita dengan kesepatan yang sebanding dengan jarak dari galaksi-galaksi itu. Hal ini kemudian dikenal sebagai Hukum Hubble, sekalipun Hubble sendiri tidak berpikir bahwa jagad ini sedang mengembang.
Hubble mengamati bahwa terdapat satu korelasi antara pergeseran [redshift] itu dan jaraknya, seperti yang terukur melalui kilau-tampak [apparent brightness] galaksi-galaksi. Nampaknya galaksi terjauh yang teramati saat itu sedang bergerak dengan kecepatan 25.000 mil per detik [± 40.000 km/detik]. Dengan datangnya teleskop 200 inci yang baru di tahun 1960-an, benda-benda langit yang semakin jauh semakin banyak terdeteksi, benda-benda yang bergerak dengan kecepatan 150.000 mil per detik [± 240.000 km/detik]. Di atas hasil pengamatan ini, hipotesis tentang "jagad yang mengembang" dibangun. Di samping itu, "persamaan medan" dari teori relativitas umum Einstein dapat diinterpretasikan dalam cara yang sedemikian rupa sehingga persamaan itu bertepatan dengan ide ini. Dengan perluasan, argumennya demikian, jika jagad ini sedang mengembang, ia pasti lebih kecil di masa lalu. Konsekuensi dari sini adalah hipotesis bahwa jagad harusnya mulai dengan satu materi inti yang kerapatannya tak berhingga. Ini bukan asli ide Hubble. Ide ini diajukan di tahun 1922 oleh ahli matematika Rusia, Alexander Friedmann. Lalu di tahun 1927, Georges Lemaître pertama kali mengungkapkan idenya tentang "telur kosmis". Dari sudut pandang materialisme dialektik, ide tentang jagad yang tidak pernah berubah dan tertutup, dalam keadaan kesetimbangan yang permanen jelas tidak tepat. Dengan demikian, satu langkah untuk meninggalkan pandangan ini tentunya adalah sebuah langkah maju.
Teori Friedmann diberi satu dorongan yang penting oleh pengamatan Hubble dan Wirtz. Penemuan-penemuan ini nampaknya menunjukkan bahwa jagad, atau setidaknya bagian yang dapat kita amati, sedang mengembang. Hal ini segera diraup oleh Georges Lemaître, seorang pastur Belgia, yang mencoba membuktikan bahwa, jika jagad ini memiliki ruang yang terbatas luasnya, ia harus pula terbatas dalam waktu - ia harus memiliki satu awal. Bergunanya teori tersebut bagi Gereja Katolik tidak dapat diragukan lagi. Ia membuka lebar-lebar satu pintu terhadap ide tentang Sang Pencipta, yang, setelah diusir keluar dari jagad oleh ilmu pengetahuan, kini sedang bersiap untuk kembali dengan megah. "Saya pikir waktu itu," kata Hannes Alfvén bertahun-tahun kemudian, "bahwa motivasi untuk teori ini adalah kebutuhan Lemaître untuk mendamaikan fisika yang dipahaminya dengan doktrin Gereja tentang penciptaan ex nihilo [dari kekosongan]."[i] Lemaître belakangan mendapatkan hadiah dengan pengangkatannya sebagai direktur Akademi Ilmu Pengetahuan Kepausan.
Bagaimana Teori Ini Berkembang
Sebenarnya tidak tepat kalau kita merujuk kepada "teori Ledakan Besar". Yang mana? Nyatanya, sudah ada setidaknya lima kali keluar teori semacam itu, yang setiap kali pasti menemui kesulitan-kesulitan. Yang pertama, seperti yang kita lihat, dikemukakan di tahun 1927 oleh Lemaître. Teori ini dengan segera ditolak berdasarkan beberapa hal - kesimpulan yang keliru atas relativitas umum dan termodinamika, satu teori yang keliru tentang sinar kosmis dan evolusi bintang-bintang, dan lain-lain. Pasca Perang Dunia II, teori yang telah dipermalukan ini dihidupkan lagi oleh George Gamow dan kawan-kawannya dalam bentuk baru. Sejumlah perhitungan dimajukan oleh Gamow dan kawan-kawannya, (kebetulan, bukannya tanpa sejumlah "akuntansi kreatif" ilmiah) untuk menjelaskan berbagai gejala yang akan terjadi akibat Ledakan Besar itu - kerapatan materi, suhu, tingkat radiasi, dan seterusnya. Gaya penulisan Gamow yang gemilang menjamin teori Ledakan Besar meresap ke dalam imajinasi populer. Sekali lagi teori itu membentur kesulitan-kesulitan yang serius.
Sejumlah ketidakcocokan ditemukan, hal yang melumpuhkan, bukan saja model Gamow, tapi juga model "jagad yang bergetar" yang dikerjakan oleh Robert Dicke dan lain-lain, dalam upaya untuk mengatasi masalah tentang apa yang terjadi sebelum Ledakan Besar itu, dengan membuat jagad bergetar dalam sebuah siklus yang tanpa akhir. Tapi Gamow telah membuat satu ramalan yang penting - bahwa ledakan yang demikian besar pasti meninggalkan bukti dalam bentuk "radiasi latar" [bacground radiation], sejenis gema dari Ledakan Besar pada ruang. Hal ini digunakan untuk menghidupkan kembali teori itu beberapa tahun sesudahnya.
Sejak awal, ada penentangan terhadap ide ini. Di tahun 1928 Thomas Gold dan Hermann Bondi mengajukan "steady state" [keadaan stabil] sebagai sebuah alternatif, yang kemudian dipopulerkan oleh Fred Hoyle. Walaupun teori itu menerima satu jagad yang mengembang, ia mencoba menjelaskannya dengan satu "penciptaan materi dari ketiadaan secara terus-menerus". Hal ini katanya terjadi setiap saat, tapi dengan tingkat yang demikian rendah sehingga tidak terdeteksi oleh tingkat teknologi masa kini. Hal ini berarti bahwa jagad tinggal pada hakikatnya tetap sepanjang segala abad, dari situlah nama "steady state" didapatkan. Masalahnya bukannya tambah jelas malah tambah kabur berantakan. Dari "telur kosmis", sekarang kita mendapati "materi yang diciptakan dari ketiadaan"! Kedua teori yang saling bersaing ini bertempur selama beberapa dasawarsa.
Fakta bahwa banyak ilmuwan serius bersedia menerima pandangan fantastis Hoyle tentang materi yang diciptakan dari ketiadaan itu sendiri sesungguhnya sangat mengejutkan. Kemudian, teori ini terbukti keliru. Teori steady statemengasumsikan bahwa jagad ini homogen dalam ruang dan waktu. Jika jagad berada dalam keadaan steady state sepanjang waktu, kerapatan dari benda-benda yang memancarkan gelombang radio seharusnya konstan, karena semakin jauh kita menjenguk ke angkasa luar, kita melihat semakin jauh ke belakang dalam waktu. Walau demikian, pengamatan menunjukkan bahwa hal ini tidak terjadi. Semakin jauh kita melihat ke angkasa luar, semakin besar intensitas gelombang radio. Hal ini membuktikan secara meyakinkan bahwa jagad berada dalam keadaan perubahan dan evolusi yang konstan. Teori steady state keliru.
Di tahun 1964, teori steady state menderita pukulan pamungkasnya dengan penemuan dua astronom muda Amerika Serikat, Arnas Penzias dan Robert Wilson, tentang radiasi latar di angkasa luar. Hal ini dengan segera dianggap sebagai "gema" Ledakan Besar yang diramalkan oleh Gamow. Meski demikian, terdapat berbagai ketidakcocokan. Suhu radiasi itu ternyata hanya 3,5oK, bukan 20oK seperti yang diramalkan Gamow, atau 30oK yang diramalkan penerusnya, P. J. E. Peebles. Hasil ini malah lebih buruk dari apa yang nampak. Karena jumlah enerji dalam sebuah medan adalah berbanding lurus dengan pangkat empat dari suhunya, enerji dalam radiasi yang teramati sebenarnya adalah beberapa ribu kali lebih lemah daripada apa yang diramalkan.
Robert Dicke dan P. J. E. Peebles mengambil alih teori dari kedudukan yang ditinggalkan Gamow. Dicke menyadari bahwa ada satu cara yang enak untuk mengatasi pertanyaan yang mengganggu tentang apa yang terjadi sebelum Ledakan Besar, jika saja mereka dapat kembali pada ide Einstein tentang jagad yang tertutup. Maka dapat dikemukakan bahwa jagad akan mengembang untuk beberapa waktu, kemudian runtuh menjadi satu titik tunggal (sebuah "singularitas"), atau sesuatu yang sejenis dengan itu, lalu kembali memantul ke dalam perluasan, sejenis permainan ping-pong kosmis yang berlangsung selamanya. Kesulitannya terletak pada kenyataan bahwa Gamow telah menghitung enerji dan kerapatan jagad pada tingkat yang persis di bawah tingkat yang dibutuhkan untuk membuat satu jagad yang tertutup. Kerapatannya dihitung sebesar sekitar dua atom per kubik meter ruang; dan kerapatan enerjinya, yang dinyatakan dalam peramalan tentang suhu radiasi latar, yang katanya merupakan fosil dari Ledakan Besar, 20oK, yaitu, 20 derajat di atas suhu nol mutlak [0oK = - 273oC]. Nyatanya, Gamow telah memastikan angka-angka ini untuk membuktikan bahwa Ledakan Besar menghasilkan unsur-unsur berat, sesuatu yang tidak seorangpun akan menerimanya sekarang. Maka Dicke tanpa basa-basi membuang semua perhitungan itu, dan memilih beberapa angka yang baru dan sama acaknya, yang akan cocok pada teori-nyatentang jagad yang tertutup.
Dicke dan Peebles meramalkan bahwa jagad akan dipenuhi dengan radiasi, terutama gelombang radio, dengan suhu 30oK. Belakangan, Dicke mengklaim bahwa kelompoknya telah meramalkan suhu 10oK, sekalipun ramalan ini tidak pernah muncul sekalipun di dalam tulisan-tulisannya, dan masih melenceng jauh sekali dari hasil pengamatan. Hal ini menunjukkan bahwa jagad memiliki kerapatan yang jauh lebih rendah dari yang diramalkan Gamow, dengan gravitasi yang lebih lemah, yang mengusik satu pertanyaan tentang dari mana datangnya segala enerji untuk menghasilkan Ledakan Besar itu. Seperti yang ditunjukkan oleh Eric Lerner:
"Bukannya membenarkan model Peebles-Dicke, penemuan Penzias-Wilson jelas mencoret model jagad yang tertutup dan bergetar."[ii]
Maka muncullah versi yang ketiga tentang Ledakan Besar - apa yang dikenal sebagai model standard - satu jagad yang terbuka dalam keadaan perluasan yang permanen.
Fred Hoyle membuat beberapa perhitungan yang rinci, dan mengumumkan bahwa sebuah Ledakan Besar hanya akan menghasilkan unsur-unsur ringan - helium, deuterium, dan lithium (dua yang disebut belakangan sebenarnya unsur yang sangat jarang). Ia menghitung bahwa jika kerapatan jagad adalah sekitar satu atom per delapan meter kubik, jumlah dari ketiga unsur ringan ini akan cukup dekat dengan apa yang teramati. Dengan cara ini, diajukanlah satu versi teori yang baru, yang sama sekali tidak mirip teori-teori sebelumnya. Tidak lagi ada disebut tentang sinar kosmik ala Lemaître, atau unsur berat-nya Gamow. Sebagai gantinya, bukti yang dikemukakan adalah gelombang-mikro latar dan ketiga unsur ringan tadi. Namun, masih juga hal-hal ini belum menjadi bukti meyakinkan bagi teori Ledakan Besar. Satu masalah besar terletak pada keseragaman ekstrim dari radiasi gelombang-mikro di latar belakang. Apa yang disebut iregularitas di latar belakang ternyata demikian kecil sehingga fluktuasi ini tidak akan pernah mendapat waktu yang cukup untuk berkembang menjadi galaksi - kecuali jika terdapat lebih banyak materi (dan gravitasi yang lebih kuat sebagai akibatnya) daripada apa yang terbukti dari pengamatan.
Ada pula persoalan lain. Bagaimana mungkin pecahan-pecahan materi yang beterbangan ke berbagai arah itu semua sanggup mencapai suhu yang sama, dan pada waktu yang sama pula (persoalan "horison")? Para penganut fanatik teori ini mengajukan apa yang katanya menjadi asal-usul jagad ini sebagai sebuah model yang sempurna secara matematik, semuanya teratur sempurna, satu "Taman Eden yang berisi simetri, yang ciri-cirinya bersesuaian denganpure reason," seperti komentar Lerner. Tapi jagad yang kita hadapi sama sekali tidak simetri sempurna. Ia tidak beraturan, kontradiktif, "penuh bercak". Sama sekali bukan seperti yang dibuat melalui persamaan-persamaan rapih dari Cambridge! Salah satu persoalannya adalah mengapa Ledakan Besar tidak menghasilkan jagad yang seragam? Mengapa material dan enerji asali yang sederhana itu tidak menyebar merata saja sebagai awan debu dan gas yang maha luas? Mengapa jagad kita demikian "penuh bercak"? Dari mana datangnya segala galaksi dan bintang-bintang? Jadi bagaimana kita akan melangkah dari A ke B? Bagaimana simetri sempurna dari asal-usul jagad itu melahirkan jagad yang tidak beraturan seperti yang kita lihat sekarang?
Teori "Inflasi"
Untuk mengatasi masalah ini, dan beberapa masalah lain, Alan Guth, fisikawan Amerika, mengajukan teori tentang "jagad yang melembung" [inflationary universe]. (Mungkin bukan kebetulan bahwa ide ini diajukan di tahun 1970-an, ketika dunia kapitalis tengah melewati sebuah krisis inflasi!) Menurut teori ini, suhu jatuh demikian rendah sehingga tidak ada waktu bagi berbagai medan untuk memisahkan diri atau untuk terbentuknya berbagai partikel. Diferensiasi baru terjadi kemudian, ketika jagad ini sudah jauh lebih besar. Inilah versi yang paling baru dari Ledakan Besar. Versi teori ini menyatakan bahwa, pada saat Ledakan Besar, jagad mengalami satu perluasan eksponensial, di mana ia memperbesar dirinya dua kali lipat setiap 10-35 detik (dari sini nama "inflasi"). Sementara versi awal dari "model standard" menyatakan bahwa besar jagad adalah sebesar buah anggur, Guth maju lebih jauh lagi. Ia menghitung bahwa jagad tidak berawal dari sebesar buah anggur, tapi milyaran kali lebih kecil dari inti atom hidrogen. Lalu ia akan melembung dalam kecepatan luar biasa - berkali lipat kecepatan cahaya, yang 186.000 mil per detik itu - sampai ia mencapai ukuran 1090 kali volume awalnya, yaitu 1 dengan 90 angka nol di belakangnya!
Mari kita periksa akibat-akibat dari teori ini. Seperti semua teori Ledakan Besar lainnya, ia berangkat dari hipotesis bahwa semua materi di jagad dimulai dengan konsentrasi pada satu titik tunggal. Kesalahan yang mendasar di sini adalah dengan membayangkan bahwa 'jagad yang riil' adalah sama dengan 'jagad yang teramati', dan bahwa dimungkinkan untuk merekonstruksi seluruh sejarah jagad, sebagai satu proses yang linear, tanpa memperhitungkan berbagai fase, transisi, dan berbagai keadaan yang dilalui oleh materi.
Materialisme dialektik memandang jagad sebagai tanpa batas, tapi bukan statis atau dalam keadaan "setimbang" yang permanen, seperti yang dibayangkan Einstein atau Newton. Materi dan enerji tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, tapi ada dalam proses pergerakan dan perubahan yang terus-menerus, yang melibatkan ledakan berkala, pengembangan dan penyusutan, tarikan dan tolakan, kehidupan dan kematian. Tidak ada yang mustahil secara intrinsik mengenai ide tentang satu, atau banyak, ledakan dahsyat. Masalahnya di sini sangatlah berbeda - satu interpretasi mistis atas gejala teramati, seperti pergeseran spektrum Hubble, dan satu upaya untuk menyelundupkan ide-ide religius tentang penciptaan jagad ke dalam ilmu pengetahuan melalui pintu belakang.
Sebagai awalan, sangatlah tidak terpikirkan bahwa semua materi di jagad harus terlebih dahulu terkonsentrasi dalam satu titik tunggal "dengan kerapatan tak berhingga". Mari kita perjelas makna pernyataan ini. Pertama, mustahil untuk menempatkan satu jumlah materi dan enerji yang tak berhingga pada ruang yang berhingga. Dengan kita bertanya saja kita sudah menjawabnya. "Ah!" kata para penganut Ledakan Besar, "tapi jagad ini bukannya tak berhingga, tapi berhingga, sesuai teori relativitas umum Einstein." Dalam bukunya, Eric Lerner menunjukkan bahwa berbagai jenis jagad dimungkinkan oleh persamaan Einstein. Friedmann dan Lemaître menunjukkan bahwa banyak persamaan menunjuk pada perluasan jagad. Tapi tidak satupun cara yang dapat ditempuh untuk memaksakan sebuah keadaan "singularitas". Namun inilah varian yang telah diajukan secara dogmatis oleh Guth & co.
Bahkan jika kita menerima bahwa jagad ini berhingga, pandangan tentang "singularitas" akan membawa kita pada kesimpulan yang bersifat sangat fantastis. Jika kita menganggap bahwa sudut kecil dari jagad yang dapat kita amati adalah jagad itu sendiri - satu asumsi acak yang tidak memiliki basis ilmiah atau logika apapun - maka kita kini bicara tentang lebih dari 100 milyar galaksi, yang masing-masing mengandung 100 milyar bintang utama (seperti matahari kita). Menurut Guth, semua materi ini terkonsentrasi dalam sebuah ruang yang lebih kecil daripada sebuah proton. Ketika ia telah hadir selama seperjuta dari seperbilyun dari seperbilyun, dari seperbilyun detik dengan suhu satu bilyun bilyun bilyun derajat, hanya terdapat satu medan dan hanya satu jenis interaksi partikel. Sejalan dengan mengembangnya jagad dan jatuhnya suhu, berbagai jenis medan katanya "terkondensasi" dari keadaan asali yang bersahaja ini.
Pertanyaan yang muncul adalah dari mana datangnya enerji untuk melontarkan perluasan yang tak ada bandingnya itu. Untuk memecahkan masalah ini, Guth menyandarkan diri pada satu medan gaya hipotesis yang maha kuasa (satu "medan Higgs"), yang keberadaannya telah diramalkan oleh beberapa fisikawan teoritik, tapi sampai sekarang tidak ada secuilpun bukti yang membenarkan keberadaannya. "Dalam teori Guth," komentar Eric Lerner, "medan Higgs yang hadir dalam kehampaan membangkitkan semua enerji yang diperlukan dari ketiadaan - ex nihilo. Jagad ini, seperti katanya, adalah satu 'makan siang gratis maha besar', yang dibayari oleh medan Higgs itu."[iii]
Materi-gelap?
Setiap kali teori Ledakan Besar mendapat kesulitan, para pengikutnya bukannya meninggalkannya, melainkan menempatkan garis gawang semakin ke belakang, meletakkan asumsi-asumsi yang semakin lama semakin acak untuk mengapungkan terus teori itu. Contohnya, teori itu menuntut sejumlah tertentu materi di jagad. Jika jagad diciptakan 15 milyar tahun yang lalu, seperti yang diramalkan oleh model itu, tidak akan ada cukup waktu bagi materi yang dapat kita amati untuk dapat menggumpal menjadi galaksi-galaksi seperti Bima Sakti, tanpa bantuan dari "materi-gelap" [dark matter] yang tak kasat mata. Menurut para kosmologis Ledakan Besar, supaya galaksi dapat terbentuk setelah Ledakan Besar, haruslah terdapat cukup materi di jagad raya untuk melakukan pengereman bertahap atas perluasannya, melalui hukum gravitasi. Hal ini menuntut adanya satu kerapatan kira-kira 10 atom per meter kubik ruang. Kenyataannya, jumlah materi yang ada di jagad yang teramati saat ini adalah sekitar satu atom per sepuluh meter kubik ruang - seratus kali lebih kecil dari jumlah yang diramalkan oleh teori itu.
Para kosmologis memutuskan untuk menyajikan kerapatan jagad sebagai sebuah perbandingan dari kerapatan yang dibutuhkan untuk melakukan pengereman terhadap perluasan tadi. Mereka menyebut perbandingan ini omega. Maka, jika omega sama dengan 1, jumlahnya akan cukup untuk melakukan pengereman. Sayangnya, nilai aktual omega seperti yang teramati adalah sekitar 0,01 atau 0,02. Kira-kira 99% dari materi yang dibutuhkan telah "hilang". Bagaimana memecahkan teka-teki ini? Mudah sekali. Karena teori itu menuntut materi itu ada di sana, mereka dengan acak menetapkan nilai omega pada titik mendekati 1, lalu memulai satu pencarian yang heboh atas materi yang hilang itu! Problem pertama yang dihadapi teori Ledakan Besar adalah asal-usul galaksi-galaksi. Bagaimana mungkin satu radiasi latar yang demikian seragam menghasilkan jagad yang demikian "penuh bercak"? Apa yang kemudian disebut "riak" (anisotropi) dalam radiasi dianggap sebagai cerminan dari formasi gumpalan-gumpalan materi yang menjadi titik fokal terbentuknya galaksi-galaksi pelopor. Tapi iregularitas yang teramati terlalu kecil untuk dapat dianggap bertanggung jawab bagi pembentukan galaksi-galaksi, kecuali jika terdapat lebih banyak lagi materi dan, dengan demikian, lebih banyak gravitasi daripada apa yang teramati. Persisnya, diperlukan 99% lebih banyak materi, yang tidak ada di sana.
Di sinilah konsep tentang "materi-gelap dingin" [cold dark matter] memasuki panggung. Sangat penting untuk disadari bahwa tidak seorangpun yang pernah melihat mahluk ini. Keberadaannya diajukan baru sekitar sepuluh tahun lalu, untuk mengisi satu lubang dalam teori itu. Karena hanya, mungkin, sekitar 1 atau 2 persen jagad ini yang terlihat oleh kita, sisanya yang 99% itu katanya terdiri dari materi yang tak kasat mata, yang gelap dan dingin, yang tidak memancarkan radiasi apapun. Partikel yang aneh itu, setelah satu dasawarsa dicari-cari, masih belum didapati sampai sekarang. Tapi mereka menempati posisi kunci di dalam teori itu, sekedar karena teori itu menuntut kehadiran mereka di dalamnya.
Untungnya, dimungkinkan bagi kita untuk menghitung secara cukup akurat jumlah materi di jagad yang teramati. Nilainya sekitar satu atom tiap sepuluh meter kubik ruang. Ini seratus kali lebih kecil daripada jumlah yang dituntut oleh teori Ledakan Besar. Tapi, seperti ungkapan favorit para wartawan, jangan biarkan fakta merusak satu kisah yang bagus! Jika tidak terdapat cukup materi di alam raya untuk membuat teori tersebut cocok, maka pastilah terdapat sejumlah besar materi di luar sana yang tidak terlihat bagi mata fana kita ini. Seperti yang dikatakan oleh Brent Tully tentangnya, "Ini sangat mengganggu, melihat bahwa ada teori baru setiap kali ada pengamatan baru."
Pada tahap ini, para pembela teori Ledakan Besar memutuskan untuk memanggil bala bantuan dari Pasukan Kavaleri Ketujuh, dalam bentuk fisika partikel. Misi yang harus dikerjakan benar-benar akan membuat John Wayne menundukkan kepala karena gentar. Hal paling berani yang pernah ia lakukan adalah pencarian wanita dan anak-anak yang diculik oleh orang-orang Indian. Tapi, ketika para penjelajah makrokosmos itu memanggil bantuan rekan-rekan mereka yang sedang sibuk mengorek-ngorek misteri mikrokosmos, permintaan mereka tiga kali lipat lebih ambisius. Mereka meminta rekan-rekan mereka untuk menemukan sisa 99% dari alam raya ini yang kelihatannya telah "hilang". Kecuali jika mereka menemukan materi yang hilang itu, persamaan mereka tidak akan pernah bekerja, dan teori standard tentang asal-usul jagad akan jatuh ke dalam kesulitan besar!
Dalam bukunya The Big Bang Never Happened, Eric Lerner merinci serangkaian pengamatan, hasil-hasil yang tidak pernah diterbitkan dalam jurnal-jurnal ilmiah, yang secara sempurna mematahkan ide tentang materi-gelap. Walau demikian, walau di tengah jepitan segala bukti yang diajukan, para penganjur teori Ledakan Besar terus saja berperilaku seperti para pastur dan orang terpelajar abad pertengahan yang menolak melihat melalui teleskop untuk menguji kebenaran teori Galileo. Materi-gelap pasti ada - teori kami menuntut demikian!
"Pengujian dari teori-teori ilmiah," tulir Lerner, "berkorespondensi dengan peramalan dan pengamatan, dan Ledakan Besar telah gagal. Ia meramalkan bahwa tidak boleh ada benda yang berumur lebih dari 20 milyar tahun dan lebih besar dari 150 juta tahun cahaya dari ujung ke ujung. Ada. Ia meramalkan bahwa jagad, pada skala besar, haruslah seragam dan homogen. Tidak demikian. Teori itu meramalkan bahwa, untuk menghasilkan galaksi yang ada di sekitar kita dari fluktuasi super kecil yang teramati pada radiasi latar, haruslah ada materi-gelap seratus kali lebih banyak daripada materi yang kita lihat di sekitar kita. Dan jika tidak ada materi-gelap, teori itu meramalkan, tidak akan ada satupun galaksi yang terbentuk. Walau demikian, kita lihat galaksi-galaksi itu berceceran di angkasa. Kita hidup di dalam salah satunya."[iv]
Alan Guth berhasil menyingkirkan beberapa keberatan atas Ledakan Besar, tapi hanya dengan mengajukan versi yang paling fantastis dan ngawur yang pernah kita lihat dari teori itu. Ia tidak mengatakan apa yang menyusun "materi-gelap" itu, tapi sekedar menyediakan satu pembenaran teoritik bagi para kosmologis. Satu-satunya makna penting versi ini adalah bahwa ia telah membangun satu rantai antara kosmologi dan fisika partikel, yang bertahan sampai sekarang. Masalahnya adalah bahwa terdapat kecenderungan yang semakin tinggi di kalangan para fisikawan teoritik, tiada bedanya dengan para kosmologis, untuk semakin hari semakin bersandar para asumsi-asumsi matematik yang a priori untuk membenarkan teori mereka, hanya mampu menghasilkan segelintir ramalan yang tidak dapat diuji dalam prakek. Teori yang dihasilkan semakin hari semakin mengandung sifat yang fantastis dan acak, dan seringkali lebih mirip dengan fiksi ilmiah ketimbang teori ilmiah.
Pada kenyataannya, para fisikawan partikel yang berbaris untuk menjalankan misi penyelamatan itu sendiri masih memiliki banyak problem dalam diri mereka sendiri. Alan Guth dan lain-lain sedang berupaya menemukan GUT (Grand Unification Theory - Teori Penyatuan Besar) yang akan menyatukan tiga gaya dasar yang bekerja di alam pada skala kecil - elektromagnetisme,weak force (yang menyebabkan peluruhan radioaktif) dan strong force (yang mengikat inti atom dan bertanggung jawab pada pelepasan enerji nuklir). Mereka berharap dapat mengulang kesuksesan Maxwell, seratus tahun sebelumnya, yang telah membuktikan bahwa listrik dan magnet sebenarnya adalah gaya yang satu dan sama. Fisika partikel langsung bergairah untuk membangun aliansi dengan para kosmologis, dalam harapan untuk menemukan di langit apa yang gagal mereka temukan di bumi. Pada kenyataanya, cara pendekatan mereka mirip satu sama lain. Dengan hanya segelintir rujukan pada pengamatan, mereka mendasarkan dirinya pada serangkaian model matematika, dan asumsi-asumsi yang ngawur sempurna, yang seringkali sedikit saja bedanya dari spekulasi murni. Teori-teori telah muncul dengan cepat dan gagah-berani, yang satu lebih dahsyat daripada pendahulunya. Teori "inflasi" tercampur-aduk di tengah-tengah lautan teori ini.
Neutrino Datang Menolong!
Keteguhan yang membuat para pendukung Ledakan Besar berpegang pada kedudukan mereka seringkali mendorong mereka melakukan jungkir-balik yang amat mengagumkan. Setelah pencarian yang sia-sia akan 99% "materi-gelap dingin" yang hilang itu, mereka gagal menemukan apapun yang mendekati kuantitas yang dituntut oleh teori mereka, untuk mencegah jagad mengembang selamanya. Pada tanggal 18 Desember 1993, The New Scientist menerbitkan satu artikel berjudul Universe Will Expand Forever. Di sini diakui bahwa "satu kelompok galaksi di konstelasi Cepheus mengandung jauh lebih sedikit materi tak kasat mata daripada apa yang diduga beberapa bulan yang lalu," dan bahwa klaim yang dibuat terdahulu oleh para astronom Amerika "didasarkan pada analisis yang penuh kekeliruan." Sejumlah besar reputasi ilmiah dipertaruhkan, belum lagi ratusan juta dolar yang dihabiskan dalam dana penelitian. Apakah fakta ini memiliki hubungan dengan fanatisisme yang menghinggapi para pembela Ledakan Besar? Seperti biasa, mereka hanya melihat apa yang ingin mereka lihat. Fakta harus disesuaikan dengan teori!
Kenyataan bahwa mereka telah gagal menemukan "materi-gelap dingin", yang keberadaannya hakiki untuk keberlangsungan teori itu, telah menyebabkan keresahan pada orang-orang di kalangan ilmiah yang lebih bisa berpikir daripada rekan-rekannya yang lain. Satu editorial dari The New Scientist, yang diterbitkan pada tanggal 4 Juni 1994 dengan judul yang sugestif A Folly of Our Time? membandingkan ide tentang materi-gelap dengan konsep jaman Victoria, yang kini telah disingkirkan, mengenai "ether", satu medium tak kasat mata, yang katanya merupakan medium di mana cahaya berjalan melintasi ruang:
"Ia tak kasat mata, maha ada, dan, di akhir abad ke-19, tiap fisikawan mempercayai keberadaannya. Ia adalah, tentu saja, aether, medium di mana mereka pikir cahaya melintas, dan terbukti kemudian bahwa itu hanyalah hantu belaka. Cahaya tidak membutuhkan sebuah medium untuk menjalar, tidak seperti suara."Kini, menjelang akhir abad ke-20, para fisikawan kembali menemukan diri mereka berada dalam situasi yang sangat mirip dengan rekan-rekan mereka dari jaman Victoria. Sekali lagi mereka menaruh kepercayaan mereka pada sesuatu yang tak kasat mata dan maha ada. Kali ini, mahluk itu adalah materi-gelap."
Pada titik ini, kita seharusnya berharap bahwa seorang ilmuwan yang serius akan mulai bertanya pada dirinya sendiri apakah memang ada sesuatu yang salah dengan teori mereka. Editorial itu kemudian melanjutkan:
"Dalam kosmologi, parameter bebas nampaknya sedang meluas seperti kebakaran hutan. Jika pengamatan tidak sesuai dengan teori, para kosmologis kelihatannya cukup puas dengan menambahkan peubah-peubah baru. Dengan terus-menerus menambal teori itu, kita mungkin justru akan lolos melihat beberapa ide yang benar-benar bagus."
Sungguh. Tapi, jangan biarkan "fakta" mengganggu perjalanan Anda. Seperti seorang pesulap menarik kelinci dari sebuah topi, mereka tiba-tiba menemukan - neutrino!
Neutrino, yang merupakan satu partikel sub-atomik, digambarkan oleh Hoffmann sebagai "berfluktuasi tanpa kepastian antara keberadaan dan ketiadaan." Ini sama dengan mengatakan, dalam bahasa dialektik, "ia adalah dirinya dan sekaligus bukan dirinya sendiri". Bagaimana mungkin gejala ini didamaikan dengan hukum identitas yang secara kategoris menyatakan bahwa suatu hal harus memilih salah satu: dirinya sendiri atau bukan? Berhadapan dengan dilema ini, yang muncul setiap kali mekanika kuantum berusaha menggambarkan dunia partikel sub-atomik, seringkali ada kecenderungan untuk bersandar pada rumusan semacam ide bahwa neutrino adalah sebuah partikel yang tidak memiliki massa maupun muatan. Pendapat awal, yang masih dipegang oleh banyak ilmuwan, adalah bahwa neutrino tidak memiliki massa, dan karena tidak ada muatan listrik yang dapat hadir tanpa massa, kesimpulan yang niscaya adalah bahwa neutrino tidak memiliki muatan apapun.
Neutrino adalah partikel yang berukuran teramat kecil, dan karenanya sangat sulit untuk dideteksi. Keberadaan neutrino pertama kali dipostulatkan untuk menjelaskan ketidakcocokan dalam jumlah enerji yang ada dalam partikel-partikel yang dipancarkan dari inti atom. Sejumlah enerji kelihatannya hilang, hal yang mustahil. Karena hukum kekekalan enerji menyatakan bahwa enerji tidak akan dapat diciptakan atau dihancurkan, gejala ini membutuhkan penjelasan lain. Sekalipun kelihatannya fisikawan idealis Niels Bohr di tahun 1930 sudah siap membuang hukum kekekalan enerji ke laut, tindakan ini terbukti sedikit prematur! Ketidakcocokan itu terjelaskan dengan penemuan partikel yang sebelumnya tidak diketahui - neutrino.
Neutrino terbentuk di inti matahari pada suhu 15 juta derajat Celcius, bergerak dengan kecepatan cahaya untuk mencapai permukaan matahari dalam tiga detik. Mereka membanjir menerobos jagad, menembus benda-benda padat, kelihatannya tanpa berinteraksi sedikitpun dengan mereka. Neutrino demikian kecilnya sehingga mereka dapat menembus langsung bumi dari satu permukaan ke permukaan di sisi lain bumi. Demikian kecilnya partikel yang sulit dipegang ini sehingga interaksi mereka bentuk-bentuk materi lain adalah minimal. Mereka dapat menembus bumi, bahkan timbal padat, tanpa meninggalkan bekas sedikitpun. Sungguh, trilyunan neutrino sedang menembusi tubuh Anda sementara Anda membaca baris-baris ini. Tapi kemungkinan bahwa salah satu di antaranya akan terjebak dalam tubuh Anda demikian kecilnya sehingga Anda tidak perlu merasa kuatir. Telah diperkirakan bahwa neutrino dapat menembus timbal padat setebal 100 tahun cahaya, dengan kemungkinan terserap hanya 50%. Inilah mengapa ia tak pernah terdeteksi selama berabad-abad. Sungguh, sangat sulit membayangkan bagaimana mungkin sebuah partikel, yang demikian kecil sehingga ia diperkirakan tidak memiliki massa ataupun muatan, dan dapat menembus timbal setebal 100 tahun cahaya, akan dapat terdeteksi. Tapi ia telah berhasil dideteksi.
Kelihatannya beberapa partikel neutrino dapat dihentikan oleh apa yang setara dengan sepersepuluh inci timbal saja. Di tahun 1956, dengan menggunakan percobaan yang benar-benar amat cerdik, para ilmuwan Amerika berhasil menjebak sebuah anti-neutrino. Lalu, di tahun 1968, mereka menemukan neutrino dari matahari, sekalipun hanya sepertiga dari jumlah yang diramalkan oleh teori yang sekarang ada. Tidak diragukan bahwa neutrino memiliki ciri-ciri yang membuatnya tidak dengan segera dapat dideteksi. Karena ukurannya yang demikian kecil, hal ini tidaklah mengherankan. Tapi ide tentang bentuk materi yang tidak memiliki ciri-ciri dasar materi jelas adalah sebuah kontradiksi. Kemudian, masalah itu kelihatannya terpecahkan dari dua sumber yang berbeda. Yang pertama, salah satu penemu neutrino, Frederick Reines, mengumumkan di tahun 1980 bahwa ia telah menemukan keberadaan darigetaran neutrino dalam sebuah percobaan. Hal ini akan menunjukkan bahwa neutrino memiliki massa, tapi hasil percobaannya tidak dilihat sebagai hasil yang konklusif.
Namun, para fisikawan Sovyet, yang terlibat dalam satu percobaan yang sama sekali terpisah, menunjukkan bahwa neutrino-elektron memiliki massa, yang mungkin sebesar 40 elektron volt. Karena ini hanya seper tiga belas ribu massa sebuah elektron, yang pada gilirannya hanyalah seper dua ribu massa proton, sangat tidak mengherankan bahwa neutrino lama diduga tidak memiliki massa.
Sampai baru-baru ini, pandangan umum dari kalangan ilmuwan adalah bahwa neutrino tidak memiliki baik massa maupun muatan. Kini, mendadak, mereka mengubah pikiran mereka dan menyatakan bahwa neutrino memang seharusnya memiliki massa - dan, mungkin, banyak. Ini adalah salah satu pertobatan yang paling mengagumkan sejak Santo Paulus jatuh dari kudanya dalam perjalanannya ke Damaskus! Sungguh, satu kemendadakan semacam itu harus menimbulkan keraguan serius akan motivasi di balik pertobatan yang mukjizat ini. Mungkinkah mereka demikian putus asa karena kegagalan mereka menemukan "materi-gelap dingin" sehingga akhirnya mereka memutuskan untuk bertobat saja dari pandangan awal mereka mengenai neutrino? Kita dapat membayangkan apa yang akan dikatakan Sherlock Holmes pada Dokter Watson jika ia berada dalam situasi semacam ini!
Sekalipun terdapat sejumlah besar kemajuan dalam bidang riset partikel, situasinya saat ini demikian membingungkan. Ratusan partikel baru telah ditemukan, tapi masih belum ada satu teori umum yang secara memuaskan dapat memberi satu keteraturan, seperti yang dilakukan Mendeleyev dalam bidang kimia. Pada sat ini, ada satu upaya untuk menyatukan berbagai gaya dasar alam yang utama dengan mengelompokkan mereka ke dalam empat judul: gravitasi, elektromagnetisme, "weak force" dan "strong force", yang masing-masing bekerja dalam level yang berbeda-beda.
Gravitasi bekerja pada skala kosmologis, mengikat bintang-bintang, planet-planet dan galaksi. Elektromagnetisme mengikat atom pada molekul, menghantar foton dari matahari dan bintang-bintang dan memicu simpul-simpul syaraf di otak. Strong force mengikat proton dan neutron di dalam inti atom. Weak force dinyatakan dalam transmutasi dari atom-atom yang tidak stabil selama peluruhan radioaktif. Kedua gaya yang disebut terakhir ini hanya bekerja pada jarak yang teramat pendek. Walau demikian, tidak ada alasan untuk menganggap bahwa pengaturan semacam ini sudah bersifat final. Dari beberapa segi, ini adalah konsep yang acak.
Terdapat perbedaan yang besar antara gaya-gaya ini. Gravitasi mempengaruhi segala bentuk materi dan enerji, sementara strong force hanya mempengaruhi satu kelas partikel. Namun gravitasi adalah seratus juta trilyun trilyun trilyun kali lebih lemah daripada strong force. Yang lebih penting, tidak jelas mengapa tidak ada satu gaya yang merupakan anti dari gravitasi, sementara elektromagnetisme terwujud baik dalam muatan yang positif maupun negatif. Problem ini, yang penyelesaiannya telah dicoba oleh Einstein, masih perlu ditemukan jawabannya, dan memiliki makna yang sangat penting bagi seluruh perbincangan mengenai jagad. Tiap gaya diperhitungkan melalui persamaan yang berbeda-beda, yang masing-masing melibatkan sekitar duapuluh parameter. Persamaan-persamaan ini ada hasilnya, tapi tidak seorangpun yang tahu mengapa.
Apa yang disebut GUT mengajukan ide bahwa materi itu sendiri mungkin adalah sebuah fase saja dalam evolusi jagad. Namun, ramalan yang dibuat oleh GUT bahwa proton mengalami peluruhan belum terbukti, dengan demikian melumpuhkan setidaknya versi GUT yang paling sederhana. Dalam upaya untuk memberi makna bagi penemuan mereka sendiri, beberapa fisikawan telah terjerat dalam teori-teori yang semakin lama semakin aneh dan menakjubkan, seperti apa yang dikenal sebagai teori "supersimetri" (SUSY), yang mengklaim bahwa jagad ini pada awalnya memiliki lebih dari empat dimensi. Menurut konsep ini, jagad ini boleh jadi mulai dengan, katakanlah, sepuluh dimensi, sayangnya semua dimensi (selain empat yang tinggal) itu runtuh selama Ledakan Besar terjadi, dan kini menjadi terlalu kecil untuk dapat dideteksi.
Nampaknya objek-objek ini adalah partikel-partikel sub-atomik itu sendiri yang katanya adalah kuanta materi dan enerji yang dikondensasikan dari ruang murni. Demikianlah mereka tertatih-tatih dari satu spekulasi metafisik yang satu ke spekulasi yang lain dalam satu upaya sia-sia untuk menjelaskan gejala-gejala fundamental dari jagad. Supersimetri mempostulatkan bahwa jagad pada awalnya berada pada keadaan mutlak sempurna. Mengutip Stephen Hawking, "awal jagad adalah bersahaja, dan jauh lebih mengagumkan, karena ia jauh lebih bersahaja." Beberapa ilmuwan bahkan mencoba membenarkan spekulasi mistis ini berdasarkan estetika. Simetri mutlak katanya adalah indah. Maka kembalilah kita ke suasana seakan idealisme Plato berkuasa kembali di bumi ini.
Pada kenyataannya, alam ini tidaklah dicirikan oleh simetri mutlak. Sebaliknya, ia penuh dengan kontradiksi, ketidakteraturan, bencana dan patahan-patahan mendadak pada kontinuitas. Kehidupan itu sendiri adalah bukti dari konsep ini. Dalam sistem hidup apapun, kesetimbangan mutlak berarti kematian. Kontradiksi dari apa yang kita amati di sini sudah berumur setua sejarah pemikiran manusia itu sendiri. Ia adalah kontradiksi antara abstraksi "sempurna" dari pikiran dengan ketidakteraturan dan "ketidaksempurnaan" yang merupakan sifat dari dunia material nyata. Seluruh masalah ini lahir dari fakta bahwa rumusan abstrak matematik, yang boleh dianggap indah atau jelek, pastilah tidak mungkin mewakili sepenuhnya dunia alam yang nyata. Anggapan bahwa matematika dapat mewakili dunia nyata adalah satu kesalahan metodologis tingkat pamungkas, dan pasti membawa kita pada penarikan kesimpulan-kesimpulan yang sangat keliru.
Hubble Trouble
Di masa kini terjadi satu perdebatan keras antar para pendukung Ledakan Besar mengenai umur jagad yang seharusnya. Nyatanya, keseluruhan "model standar" sedang berada dalam krisis. Kita kini dapat menikmati satu pemandangan di mana para pemuka ilmu pengetahuan saling menyerang di depan publik dengan bahasa yang sama sekali tidak gentleman. Dan semua ini berkenaan dengan apa yang dikenal sebagai konstata Hubble. Inilah rumus yang mengatur kecepatan benda-benda langit. Konstanta ini sangat penting bagi mereka yang ingin mengukur umur dan ukuran jagad ini. Kesulitannya adalah: tidak seorangpun yang tahu berapa nilainya!
Edwin Hubble menyatakan bahwa galaksi-galaksi saling bergerak menjauh dengan kecepatan yang berbanding lurus dengan jarak mereka dengan kita - semakin jauh jaraknya semakin cepat ia bergerak. Hal ini dinyatakannya dalam apa yang dikenal sebagai Hukum Hubble - v (kecepatan) = H x d (jarak). Dalam persamaan ini, H dikenal sebagai konstanta Hubble. Untuk mengukur nilainya, kita harus mengetahui dua hal: kecepatan dan jarak dari satu galaksi tertentu. Kecepatan dapat diperhitungkan dari pergeseran spektrum merah (redshift). Tapi jarak antar galaksi tidak dapat diukur dengan penggaris apapun. Nyatanya, kita tidak memiliki satupun alat yang dapat mengukur dengan akurat jarak yang demikian besar. Di sinilah pertentangannya terjadi! Para pakar sama sekali tidak dapat mencapai kesepakatan mengenai nilai Konstanta Hubble, seperti yang digambarkan secara sinis dalam program Channel Four T. V. baru-baru ini:
"Michael Pierce mengatakan bahwa, tanpa diragukan lagi, nilai Konstanta Hubble adalah 85, Gustav Tamman mengatakan bahwa nilainya 50, George Jacoby 80, Brian Schmidt 70, Michael Rowan Robinson 50, dan John Torry 80. Perbedaan antara 50 dan 80 kelihatannya remeh-temeh saja," tulis Channel Four dalam bookletnya, "tapi maknanya sangat krusial bagi penentuan umur jagad. Jika nilai konstanta Hubble besar, para astronom mungkin sedang menjalani satu proses untuk menghancurkan sendiri teori mereka yang paling penting."
Artinya, semakin tinggi nilai konstanta Hubble, semakin cepat benda-benda langit itu bergerak, dan jarak kita dengan Ledakan Besar harus pula semakin pendek. Di tahun-tahun terakhir, teknik-teknik baru untuk mengukur kecepatan pergerakan galaksi telah pula diterapkan, yang membawa para astronom untuk mengubah dengan drastis perhitungan-perhitungan awal mereka. Hal ini telah menumbuhkan kengerian di kalangan ilmuwan, karena nilai konstanta Hubble semakin hari semakin naik saja. Perhitungan paling mutakhir menetapkan bahwa usia jagad adalah 8 milyar tahun saja. Artinya, ada bintang-bintang yang usianya lebih tua dari jagad itu sendiri! Ini adalah kontradiksi yang sangat menyilaukan mata - bukan kontradiksi yang dialektis, tapi yang tidak masuk nalar.
"Well," komentar Carlos Frank, yang dikutip dalam booklet Channel Four tadi, "jika ternyata umur bintang-bintang lebih tua dari umur jagad, seperti yang disimpulkan dari pengukuran konstanta Hubble dan pengukuran kerapatan jagad, maka kita benar-benar tenggelam dalam krisis. Anda hanya memiliki satu pilihan: Anda harus meninggalkan asumsi dasar yang Anda gunakan untuk mendasari model jagad. Dalam hal ini, Anda harus meninggalkan sebagian, mungkin semua, asumsi dasar yang mendasari teori Ledakan Besar."[v]
Hampir-hampir tidak ada bukti empirik sama sekali untuk mendukung teori Ledakan Besar. Kebanyakan karya yang ditulis untuk mendukungnya mengandung sifat yang murni teoritik, bersandar sepenuhnya pada rumus-rumus matematik yang abstrak dan gelap. Kontradiksi yang segunung antara skema "Ledakan Besar" dengan bukti-bukti yang teramati telah ditutupi dengan terus membuat asumsi baru untuk mempertahankan, dengan segala cara, sebuah teori yang telah menjadi sandaran reputasi akademik demikian banyak orang.
Menurut teori ini, tidak boleh ada sesuatupun di jagad ini yang lebih tua usianya dari 15 milyar tahun. Tapi telah terdapat bukti yang bertentangan dengan ramalan ini. Di tahun 1986, Brent Tully dari Universitas Hawaii menemukan aglomerasi galaksi yang maha besar ("supercluster") sekitar semilyar tahun cahaya panjangnya, tiga ratus juta tahun cahaya lebarnya dan seratus juta tahun cahaya tebalnya. Untuk membentuk objek sebesar itu, diperkirakan dibutuhkan waktu antara delapan puluh sampai seratus milyar tahun, empat atau lima kali lebih lama dari apa yang diijinkan oleh para pendukung Ledakan Besar. Sejak penemuan itu, telah terdapat banyak lagi bukti lain yang cenderung membenarkan pengamatan ini.
The New Scientist (edisi 5 Februari 1994) memuat satu laporan akan penemuan sebuah kumpulan galaksi [cluster] oleh Charles Steidel dari Massachusetts Institute of Technology dan Donald Hamilton dari California Institute of Technology di Pasadena; penemuan yang mengandung akibat besar bagi teori Ledakan Besar:
"Penemuan cluster semacam ini merupakan mendung yang penuh badai bagi teori materi-gelap dingin, yang menganggap bahwa sebagian besar massa di jagad ini terdiri dari materi yang gelap dan dingin seperti planet atau lubang hitam. Teori itu meramalkan bahwa material di masa-masa awal jagad ini mulai berkumpul "dari bawah ke atas", jadi galaksi-galaksi terbentuk dahulu, baru kemudian membentuk cluster."
Seperti biasa, reaksi para astronom adalah dengan "memindahkan tiang gawang", mengubah teori untuk mengatasi fakta-fakta yang mengganggu. Mauro Giavalisco dari Baltimore Space Telescope Science Institute "percaya bahwa masih mungkin menjelaskan fakta bahwa cluster terbentuk lebih dahulu padared shift 3,4 dengan mengatur kembali teori materi-gelap dingin. Tapi ia kemudian menambahkan satu peringatan, 'Jika Anda menemukan sepuluhcluster dengan red shift 3,5 teori materi-gelap dingin akan mati.'"
Kita boleh memastikan bahwa bukan hanya sepuluh tapi sejumlah besar clustersemacam ini benar-benar ada dan akan ditemukan kelak. Dan ini, pada gilirannya, hanya akan merupakan bagian yang teramat kecil dari seluruh materi yang terbentang jauh di luar jagad yang teramati, materi yang terentang tanpa batas. Semua upaya untuk memberi batasan pada dunia material pasti akan menemui kegagalan. Materi tidak berbatas, baik dalam tingkat sub-atomik, juga dalam ruang dan waktu.
Big Crunch dan Superbrain
"Dies irae, dies illa
Solvet saeclum in favilla."
(Thomas dari Celano, Dies Irae)
("Hari itu, hari pembalasan,
jadi debu jagad akan dihancurkan."
- doa pemakaman dari Gereja abad pertengahan)
Seperti kegagalan mereka untuk bersepakat mengenai asal-usul jagad, demikian pula mereka gagal bersepakat mengenai bagaimana jagad seharusnya berakhir - kecuali kesepakatan mereka bahwa jagad ini akan berakhir dalam kehancuran! Menurut satu aliran pemikiran, jagad yang berkembang ini akhirnya akan dihentikan oleh kekuatan gravitasi, kala mana seluruh jagad ini akan runtuh ke dalam, yang akan berakhir dalam sebuah "Remukan Besar", di mana kita akan berakhir tepat di mana kita mulai, dalam sebuah telur kosmik. Tidak demikian! ujar penganut Ledakan Besar lainnya. Gravitasi tidak akan cukup kuat untuk melakukan hal ini. Jagad ini akan berkembang semakin lama semakin besar, tak terhenti, semakin lama semakin tipis kerapatannya, dan akhirnya terurai menjadi kehampaan yang hitam pekat.
Beberapa dasawarsa lalu, Ted Grant, dengan menggunakan metode materialisme dialektik, menunjukkan kegamangan baik teori Ledakan Besar tentang asal-usul jagad, maupun teori steady state yang dikemukakan oleh Fred Hoyle dan H. Bundi. Selanjutnya, teori steady state, yang didasarkan pada penciptaan materi (dari ketiadaan) secara terus-menerus telah terbukti keliru. Teori Ledakan Besar menang "by default", karena pilihannya cuma dua, dan masih terus dipertahankan oleh mayoritas ilmuwan. Dari sudut pandang Materialisme yang Dialektik, pembicaraan tentang "awal waktu" atau "penciptaan materi" merupakan satu hal yang tidak masuk nalar. Waktu, ruang dan gerak adalah cara mengada dari materi, yang tidak dapat diciptakan maupun dihancurkan. Jagad ini telah hadir sepanjang jaman, sebagai materi dan (dalam bentuk lainnya) energi yang terus-menerus berubah, bergerak, ber-evolusi. Semua upaya untuk menemukan "awal" atau "akhir" dari jagad material ini niscaya akan gagal. Tapi bagaimana kita akan menjelaskan pandangan tentang takdir jagad, pandangan yang jelas-jelas mundur lagi ke pandangan abad pertengahan ini?
Walaupun sia-sia jika kita mencari hubungan langsung antara proses yang bekerja dalam masyarakat, politik dan ekonomi, terhadap proses perkembangan ilmu pengetahuan (hubungannya tidaklah bersifat otomatis atau langsung, tapi jauh lebih halus), tetap saja sulit bagi kita untuk menolak kesimpulan bahwa pandangan yang pesimistis dari beberapa ilmuwan tentang nasib jagad ini bukanlah kebetulan belaka, melainkan memiliki hubungan dengan perasaan umum bahwa sistem masyarakat yang sekarang telah mencapai titik impasnya. Kiamat sudah dekat. Ini bukan satu gejala baru. Pandangan yang penuh dengan ramalan suram seperti ini hadir juga dalam masa-masa menjelang runtuhnya Kekaisaran Romawi dan menjelang penutupan abad pertengahan. Pada kedua kasus, ide bahwa dunia ini sedang menuju akhirnya ternyata mencerminkan fakta bahwa sistem tertentu dalam masyarakat telah kelelahan dan sedang berada dalam ranjang kematiannya. Apa yang benar-benar terjadi bukanlah kiamat tapi keruntuhan perbudakan dan feudalisme.
Ambillah kutipan berikut, dari The First Three Minutes, karya pemenang Hadiah Nobel Steven Winberg:
"Kita manusia hampir-hampir tidak dapat menahan godaan untuk percaya bahwa kita memiliki sejenis hubungan khusus dengan alam raya, bahwa kehidupan manusia bukanlah sekedar produk yang menyenangkan dari serangkaian kebetulan yang terjadi sejak tiga menit yang pertama, tapi bahwa keberadaan kita memang diniatkan sejak awal. Sementara saya menulis ini saya kebetulan berada di sebuah pesawat 30.000 kaki di atas bumi, terbang di atas Wyoming dalam perjalanan pulang dari San Fransisco melewati Boston. Di bawah, bumi terlihat sangat lembut dan nyaman - awan selembut kapas di sana-sini, salju yang berubah kedaduan ditimpa sinar surya yang sedang tenggelam, jalan raya yang membentang melintas negeri dari satu kota ke kota lain. sangat sulit untuk menyadari bahwa ini hanyalah bagian yang teramat kecil dari sebuah jagad yang teramat ganas. Lebih sulit lagi untuk menyadari bahwa jagad yang sekarang ini ada telah ber-evolusi dari satu kondisi awal yang sangat tidak kita kenal, dan di masa depan akan menuju kiamat berupa kebekuan tanpa ujung atau panas yang tak tertanggungkan. Semakin jagad ini terasa dapat dipahami, semakin tidak bermakna jadinya jagad itu."[vi]
Kita telah melihat bagaimana teori Ledakan Besar membuka pintu bagi agama dan segala macam ide mistis. Pengaburan batasan antara ilmu pengetahuan dan agama ini sama dengan kembali ke masa 400 tahun lalu. Hal ini adalah cerminan dari mood masyarakat irasional yang sekarang ada. Mood semacam ini niscaya membawa kita pada kesimpulan-kesimpulan yang seluruhnya reaksioner. Mari kita angkat satu masalah saja: "Apakah proton meluruh?" Seperti yang telah kami perlihatkan, ini adalah salah satu ramalan dari salah satu cabang fisika partikel yang dikenal sebagai GUT. Segala macam percobaan canggih telah dilakukan untuk menguji persoalan ini. Semuanya berakhir dalam kegagalan total. Namun demikian, mereka tetap saja ngotot untuk mengajukan ide itu.
Di sini kami sajikan satu contoh literatur yang diterbitkan oleh para penganjur teori Remukan Besar:
"Di saat terakhir, gravitasi menjadi kekuatan yang mutlak dominan, tanpa ampun meremukkan materi dan ruang. Lengkung ruang-waktu meningkat semakin cepat. Semakin besar wilayah ruang yang dipadatkan menjadi volume yang semakin lama semakin kecil. Menurut teori konvensional, pengerutan ini akan menjadi mahakuat, meremukkan semua keberadaan materi dan menghapuskan segala benda fisik, termasuk ruang dan waktu itu sendiri, pada sebuah titik singularitas ruang-waktu."Inilah akhir segalanya."'Remukan Besar', sejauh kami pahami, bukanlah sekedar akhir dari materi. Ia adalah akhir dari segalanya. Karena waktu sendiri berhenti berputar pada titik Remukan Besar, pertanyaan tentang apa yang terjadi sesudahnya tidak akan memiliki makna sama sekali, sama tidak bermaknanya dengan pertanyaan tentang apa yang terjadi sebelum Ledakan Besar. Tidak ada apapun kejadian 'berikutnya' - tidak tersedia waktu untuk kesenggangan, atau ruang untuk kekosongan. Satu jagad yang datang dari ketiadaan pada saat Ledakan Besar akan kembali pada ketiadaan pada saat Remukan Besar, masa hidupnya selama beberapa zillion tahun yang gemilang itu akan lenyap bahkan dari ingatan."
Pertanyaan yang tanpa sadar kemudian muncul dari rasa humor klasik kita: "Apakah kita perlu kuatir akan prospek semacam itu?" Paul Davies bertanya, barangkali dia mengharapkan satu jawaban yang serius! Ia lalu mencoba menghibur kita dengan berspekulasi tentang berbagai cara di mana mungkin umat manusia dapat meloloskan diri dari kehancuran itu. Dalam sekejap kita telah sampai pada dunia antah-berantah yang terletak di antara agama dan fiksi ilmiah.
"Kita mungkin berpikir apakah jika ada satu superbeing [yang maha ada] yang menghuni jagad yang sedang runtuh itu, pada saat sekaratnya, akan dapat memiliki satu kumpulan pikiran dan pengalaman yang jumlahnya tak berhingga, yang dikumpulkan dalam keberadaannya selama waktu terbatas yang tersedia baginya."
Jadi, sebelum tiga menit terakhir habis, umat manusia menanggalkan jasad material kasarnya dan menjadi mahluk jiwa murni, sanggup mengatasi kiamat dengan mengubah dirinya menjadi sebuah superbrain.
"Suatu superbrain [otak super] haruslah dapat berpikir dengan sangat cepat dan memindahkan komunikasi dari arah yang satu ke arah yang lain sejalan dengan semakin cepatnya keruntuhan yang disebabkan oleh pergetaran [osilasi] ke arah yang satu atau ke arah yang lain. Jika mahluk itu dapat mencapai kecepatan yang cukup, pergetaran itu sendiri akan menyediakan enerji yang diperlukan untuk mendorong proses berpikir. Lebih jauh lagi, dalam satu model matematik yang sederhana, kelihatannya ada satu jumlah pergetaran yang tak berhingga di dalam waktu terbatas yang akan berpuncak pada Remukan Besar. Hal ini menyediakan basis bagi pengolahan informasi yang jumlahnya tak berhingga, maka, dari hipotesis, sebuah waktu subjektif yang tak terbatas bagi superbeing itu. Maka, dunia mental tidak akan pernah berakhir, sekalipun dunia fisik sampai pada penghentian mendadak pada titik Remukan Besar."[vii]
Kita benar-benar membutuhkan satu otak super sekarang, untuk dapat memahami apa maksud semua ini! Mungkin akan lebih enak kalau kita berpikir bahwa penulis kalimat-kalimat di atas sedang bercanda. Sayangnya, kita telah melihat terlalu banyak kutipan semacam itu sehingga kita tidak dapat menganggapnya sedang bercanda. Jika Remukan Besar menandai "akhir dari segalanya", bagaimana mungkin teman kita si otak super itu dapat bertahan? Satu pertanyaan saja, hanya seorang idealis batu saja yang dapat membayangkan adanya otak tanpa tubuh. Tentu saja, kita di sini berhadapan bukan dengan sebuah otak yang biasa saja, tapi sebuah otak super. Tapi, walau demikian, kita dapat mengasumsikan bahwa ia akan menggunakan sejenis urat syaraf dan sistem syaraf untuk berfungsi; sistem semacam itu tentu saja akan membutuhkan sejenis jasad, dan sebuah jasad (bahkan sebuah superbody) membutuhkan sumber enerji tertentu, khususnya karena otak dikenal sangat rakus, dan menyerap sebagian besar dari kalori total yang dikonsumsi bahkan oleh mahluk fana. Satu otak super akan secara logis memiliki selera makan super! Sedihnya, karena Remukan Besar adalah akhir dari segalanya, otak super kita yang malang itu niscaya akan berada dalam keadaan di mana ia akan diharuskan melakukan diet yang ketat sepanjang segala abad. Kita hanya dapat berharap bahwa, karena ia demikian cerdiknya, ia akan dapat mencuri kesempatan untuk menimbun makanan sebelum tiga menit terakhir itu habis. Dengan pemikiran yang menghibur hati ini, kita dapat meninggalkan kawan kita si Otak Super itu untuk kembali kepada realitas.
Tidakkah mengejutkan bahwa, setelah dua ribu tahun kemajuan kebudayaan dan ilmu pengetahuan manusia, kita menemukan diri kita kembali ke jaman pewahyuan dan dunia sihir? Engels telah memperingatkan seratus tahun lalu bahwa, dengan meninggalkan filsafat, para ilmuwan niscaya akan terhenti pada "dunia spiritual". Sayangnya, ramalan Engels ini terbukti terlalu akurat.
Satu "Jagad Plasma"?
Model standard tentang jagad ini telah membawa kita pada kebuntuan ilmu, filsafat dan moral. Teori itu sendiri telah compang-camping. Tapi ia masih dapat berdiri tegak, sekalipun dengan susah-payah, sekedar karena kita tidak memiliki pilihan lain. Walau demikian, ada sesuatu yang sedang bergolak di dunia ilmu pengetahuan. Ide-ide baru sedang mewujud, ide-ide yang bukan hanya menolak Ledakan Besar, tapi juga berangkat dari ide tentang jagad yang tidak berbatas dan terus-menerus berubah. Masih terlalu dini untuk mengatakan yang mana dari teori-teori ini yang akan terbukti. Salah satu hipotesis yang sangat menarik, yang dikenal sebagai "jagad plasma", telah dikemukakan oleh oleh fisikawan pemenang Hadiah Nobel dari Swedia, Hannes Alfén. Walaupun kami tidak dapat menjelaskan panjang-lebar mengenai teorinya di sini, kami rasa sangat penting untuk menemukakan beberapa ide pokok yang dikemukakan Alfén.
Alfén bergeser dari penyelidikan atas plasma di laboratorium kepada satu telaah tentang bagaimana jagad ini ber-evolusi. Plasma terdiri dari gas-gas yang panas dan konduktif terhadap listrik. Sekarang ini diketahui bahwa 99% dari materi yang ada di jagad terdiri dari plasma. Sementara di dalam gas-gas normal, elektron diikat pada atom dan tidak dapat bergerak dengan leluasa, dalam plasma, elektron-elektron dilucuti dari atom oleh panas yang demikian tinggi, memberi mereka kesempatan untuk bergerak bebas. Para kosmolog plasma menggambarkan sebuah jagad yang "direncah oleh medan magnet maha kuat dan arus listrik maha besar, yang diatur oleh persinggungan kosmis antara elektromagnetisme dan gravitasi."[viii] Di tahun 1970-an, pesawat ruang angkasa Pioneer dan Voyager mendeteksi kehadiran arus listrik dan medan magnet yang terisi dengan benang-benang plasma di sekitar Yupiter, Saturnus dan Uranus.
Para ilmuwan seperti Alfén, Anthony Peratt dan lain-lain, telah mengembangkan satu model jagad yang dinamik, tidak statis, melainkan yang tidak membutuhkan satu awalan. Gejala ekspansi Hubble membutuhkan satu penjelasan. Tapi teori Ledakan Besar tidak harus menjadi penjelasan yang paling tepat untuk itu. Sebuah Ledakan Besar niscaya akan menghasilkan satu ekspansi, tapi satu ekspansi tidak harus memerlukan sebuah Ledakan Besar. Seperti yang diungkapkan Alfén: "Ini seperti mengatakan bahwa karena semua anjing adalah binatang, maka semua binatang adalah anjing." Masalahnya bukan terletak pada ide tentang ledakan, yang pada satu titik melahirkan ekspansi pada satu bidang jagad. Tidak ada yang mustahil secara intrinsik dalam hal ini. Masalahnya terletak pada ide bahwa semua materi di jagad ini pernah terkonsentrasi pada satu titik tunggal, dan bahwa jagad dan waktu itu sendiri dilahirkan pada satu saat tertentu yang disebut Ledakan Besar.
Model alternatif yang diajukan oleh Hannes Alfén dan Oskar Klein menerima bahwa mungkin memang ada sebuah ledakan, yang disebabkan oleh penggabungan sejumlah besar materi dan anti-materi pada satu sudut dari jagad teramati ini, yang menghasilkan kualitas raksasa dari elektron dan positron yang enerjik. Karena terjebak dalam medan magnet, partikel-partikel ini mendorong plasma untuk saling menjauh selama ratusan juta tahun. "Ledakan dalam epos ini, sekitar 10-20 milyar tahun lalu, mendorong plasma yang kemudian terkondensasi menjadi galaksi-galaksi itu mengembang ke luar - dalam ekspansi Hubble. Tapi ini sama sekali bukan Ledakan Besar yang menciptakan materi, ruang dan waktu. Ia adalah sekedar ledakan besar biasa, satu ledakan di satu sudut jagad. Alfén adalah salah satu orang yang pertama mengakui bahwa penjelasan ini bukanlah satu-satunya penjelasan yang mungkin. 'Point pentingnya adalah,' tegasnya, 'bahwa ada alternatif untuk teori Ledakan Besar.'"
Pada waktu di mana hampir semua ilmuwan percaya bahwa ruang adalah kehampaan mutlak, Alfén menunjukkan bahwa tidak demikian halnya. Alfén menunjukkan bahwa seluruh jagad ini dipenuhi oleh aliran plasma dan medan magnet. Alfén melakukan penelitian pelopor dalam bidang medan bintik matahari dan medan magnet. Belakangan, Alfén membuktikan di laboratorium bahwa ketika sebuah aliran listrik mengalir melalui plasma, ia akan mengambil bentuk benang [filamen] untuk mengalir melalui garis-garis medan magnetik. Berangkat dari pengamatan ini, ia lalu menyimpulkan bahwa gejala yang sama terjadi pada plasma di angkasa. Hal itu adalah ciri umum plasma di seluruh jagad. Maka, kita akan menemui satu aliran listrik maha besar yang mengalir melalui benang plasma alamiah, yang merencah seluruh jagad ini.
"Dengan membentuk struktur serupa benang yang teramati pada skala terkecil dan terbesar, materi dan enerji dapat dipadatkan dalam ruang. Tapi jelas bahwa enerji dapat pula dipadatkan dalam waktu - jagad ini dipenuhi dengan berbagai pelepasan enerji yang mendadak dan eksplosif. Satu contoh yang akrab dengan Alfén adalah ledakan matahari, satu pelepasan enerji mendadak di permukaan matahari, yang menghasilkan arus partikel yang menghasilkan badai magnetik di bumi. Model gejala kosmologinya, yang disebut "generator", menunjukkan bagaimana enerji dapat dihasilkan secara bertahap, layaknya dalam pembangkit listrik yang bekerja normal, tapi bukan dalam ledakan-ledakan, seperti dalam ledakan matahari. Pemahaman terhadap pelepasan enerji yang mendadak adalah kunci untuk pemahaman dinamika kosmos."
Alfén telah membuktikan ketepatan dari Hipotesa Nebular Kant-Laplace. Kini, jika bintang-bintang dan planet-planet dapat dibentuk oleh aksi yang dilakukan oleh aliran-aliran benang plasma raksasa, tidak ada alasan untuk mengatakan bahwa tata surya tidak mungkin terbentuk dengan cara yang sama.
"Lagi-lagi, prosesnya sangat mirip, tapi kali ini jauh lebih besar: benang-benang plasma yang menyapu satu nebula proto-galaktik, menjepit plasma menjadi material penyusun matahari dan bintang-bintang lain. Sekali material itu benar-benar terjepit, gravitasi akan menarik beberapa di antaranya untuk menjadi satu, terutama debu dan partikel es yang bergerak lebih lambat, yang kemudian akan menjadi benih untuk tumbuhnya satu inti benda langit. Lebih jauh lagi, gerakan vorteks dari benang plasma akan menyediakan momentum puntir bagi tiap aglomerasi di dalam inti tersebut, menghasilkan himpunan arus listrik baru yang lebih kecil, yang membawa benang plasma dan satu siklus kompresi baru yang kemudian menghasilkan sebuah tata surya. (Di tahun 1989, hipotesis ini telah diterima luas, telah dibuktikan secara meyakinkan ketika para ilmuwan mengamati bahwa rotasi sumbu dari semua bintang dalam satu nebula tertentu tersusun sesuai dengan medan magnetik nebula tersebut - jelasnya, satu pembentukan bintang yang dikendalikan oleh medan magnetik.)"
Walau demikian, teori Alfén masih terus ditolak oleh para kosmologis, karena ia bukan saja menentang model standard, tapi juga mempertanyakan keberadaan lubang hitam, yang masih terus diributkan itu. Ia telah dengan tepat menjelaskan sinar-sinar kosmik, bukan sebagai fosil dari Ledakan Besar, tapi sebagai produk dari percepatan elektromagnetik.
"Maka, dalam skenario Alfén dan Klein, hanya sebagian kecil jagad - yaitu yang dapat kita lihat - yang akan runtuh dan kemudian meledak. Bukannya datang dari sebuah titik singularitas, ledakan itu datang dari sebuah wilayah besar yang lebarnya ratusan juta tahun cahaya dan memerlukan ratusan juta tahun untuk berkembang - kita tidak memerlukan lagi satu 'asal-usul jagad raya'."[ix]
Apakah teori ini kelak akan terbukti tepat, hanya waktu yang dapat menyatakannya. Hal yang penting adalah, seperti yang dikatakan Alfén sendiri, bahwa hipotesis alternatif terhadap Ledakan Besar adalah satu hal yang mungkin. Apapun yang terjadi, kami yakin bahwa model jagad raya yang akan kelak akhirnya dikoroborasi oleh ilmu pengetahuan tidak akan ada kemiripannya dengan model yang dimulai oleh Ledakan Besar dan diakhiri oleh Remukan Besar. Penemuan teleskop di tahun 1609 adalah titik balik yang menentukan dalam sejarah astronomi. Sejak itu, cakrawala jagad raya ini telah didorong semakin hari semakin jauh. Kini, teleskop radio yang kuat telah menjelajah semakin jauh ke angkasa. Sepanjang waktu objek-objek baru terus ditemukan, semakin besar dan semakin jauh, tanpa kemungkinan batas akhir. Walau demikian, obsesi manusia akan keterbatasan telah menghasilkan desakan yang kuat untuk menempatkan satu "batasan terakhir" pada segala sesuatu. Kita melihat fenomena ini terulang berkali-kali dalam sejarah astronomi.
Adalah satu hal yang ironis, di kala teknologi memungkinkan kita untuk menembus luasnya angkasa ini, kita menyaksikan satu kemunduran psikologis ke dunia abad pertengahan di mana jagad raya ini dianggap terbatas luasnya, yang dimulai dengan Penciptaan dan berakhir dalam kehancuran ruang, waktu dan materi. Satu garis tak terseberangi telah ditarik pada titik ini, umat manusia tidak diperkenankan melintasinya, karena "kita tidak dapat memahami" apa yang ada di luar sana. Ini adalah revisi a la abad ke-20 atas peta dunia yang dulu digambar di abad pertengahan, ketika bumi masih dianggap sebagai piringan datar, peta yang menunjukkan pinggiran bumi, yang ditandai dengan peringatan keras, "Di sini tinggal monster-monster!"
Einstein dan Big Bang
Dalam beberapa dasawarsa terakhir, satu prasangka telah tertanam dalam-dalam, prasangka yang menyatakan bahwa ilmu-ilmu "murni", terutama fisika, adalah hasil dari pemikiran abstrak dan kesimpulan matematik belaka. Seperti yang diungkapkan oleh Eric Lerner, Einstein turut pula bertanggung jawab untuk kecenderungan ini. Tidak seperti teori-teori terdahulu, seperti hukum elektromagnetisme Maxwell atau hukum gravitasi Newton, yang sepenuhnya disandarkan pada percobaan, dan segera dibenarkan oleh ratusan ribu pengamatan yang terpisah, teori-teori Einstein pada awalnya hanya dibenarkan oleh dua pengamatan - pembelokan cahaya bintang oleh medan gravitasi matahari dan penyimpangan kecil dalam orbit Merkurius.
Fakta bahwa teori relativitas kemudian dibuktikan ketepatannya telah mendorong orang lain, yang mungkin tidak dapat menandingi tingkat kejeniusan Einstein, untuk menganggap bahwa cara Einstein adalah cara yang benar. Mengapa perlu repot-repot mengadakan percobaan yang makan waktu dan mengadakan pengamatan yang berbelit-belit? Sungguh, mengapa pula perlu bergantung pada kesaksian dari indera kita, sementara kita dapat langsung mencari kebenaran melalui metode deduksi murni?
Semakin hari kita semakin melihat kecenderungan kepada pendekatan teoritik yang murni abstrak terhadap kosmologi, yang bersandar hampir sepenuhnya pada perhitungan matematik dan teori relativitas. "Jumlah paper kosmologi yang diterbitkan tiap tahun melejit dari lima puluh di tahun 1965 menjadi lebih dari 500 di tahun 1980, walau pertumbuhan ini semata adalah pertumbuhan dari karya-karya teoritik: sampai tahun 1980, kira-kira 95 persen dari paper ini diabdikan untuk berbagai model matematik, seperti 'jagad Bianchi type XI'. Sampai 1970-an, keyakinan para kosmolog demikian tingginya sehingga mereka merasa sanggup menggambarkan dengan rincian yang sangat berwarna-warni apa yang terjadi pada masa seperseratus detik pertama usia jagad ini, beberapa milyar tahun yang lalu. Teori semakin mengambil watak mitos - pengetahuan yang mutlak dan pasti tentang kejadian-kejadian di masa yang telah lama silam, tapi dengan pemahaman yang semakin kabur tentang bagaimana kejadian-kejadian itu dapat menentukan bentuk jagad yang kita kenal saat ini, dan semakin teguhnya orang menolak hasil-hasil pengamatan."
Titik lemah dari jagad raya Einstein yang statis dan tertutup itu adalah bahwa ia niscaya akan runtuh ke dalam dirinya sendiri karena kekuatan gravitasi. Untuk mengatasi masalah ini, ia mengajukan satu hipotesis tentang "konstanta kosmologi", satu kekuatan penolak yang akan melawan kekuatan gravitasi, dengan demikian mencegah jagad runtuh ke dalam. Selama beberapa waktu ide tentang jagad yang statis, yang terentang selamanya dalam kesetimbangan oleh kekuatan kembar gravitasi dan "konstanta kosmologi" mendapatkan dukungan - setidaknya dari segelintir ilmuwan yang mengklaim bahwa mereka memahami teori Einstein yang sangat abstrak dan rumit itu.
Di tahun 1970, dalam sebuah artikel dalam Science, Gerard de Vaucouleur menunjukkan bahwa, sejalan dengan semakin besarnya benda-benda di jagad raya, kerapatan mereka semakin kecil. Sebuah objek yang sepuluh kali lebih besar, misalnya, kerapatannya akan turun 100 kali lipat. Ini adalah satu hal yang memiliki akibat serius pada upaya-upaya untuk menetapkan kerapatan rata-rata jagad raya, hal yang perlu untuk menetapkan apakah memang ada cukup gravitasi untuk menghentikan ekspansi Hubble. Jika kerapatan rata-rata jatuh berbanding lurus peningkatan ukuran, mustahillah menetapkan kerapatan rata-rata jagad raya secara keseluruhan. Jika De Vaucouleur benar, kerapatan jagad raya akan jauh lebih kecil daripada perhitungan selama ini, dan nilai omega dapat menjadi 0,0002. Dalam sebuah jagad yang memiliki materi demikian sedikitnya, efek gravitasi akan menjadi demikian lemah sehingga perbedaan antara relativitas umum dan gravitasi Newton akan menjadi demikian tidak penting, dan dengan demikian, "untuk semua keperluan praktis, relativitas umum, landasan bagi semua kosmologi konvensional, dapatdiabaikan!" Lerner melanjutkan: "Penemuan Vaucouleur menunjukkan bahwa tidak ada tempat di jagad ini - kecuali mungkin di dekat beberapa bintang neutron yang ultra-rapat - di mana relativitas umum dapat menjadi lebih dari sekedar koreksi kecil."[x]
Tingkat kesulitan yang tinggi dalam upaya untuk memahami "apa yang sesungguhnya dimaksudkan" Einstein dapat digambarkan dalam ujar-ujar. Ada satu kisah bahwa, ketika beberapa jurnalis bertanya pada ilmuwan Inggris, Eddington, orang kedua setelah Einstein yang dianggap paham tentang relativitas, apakah memang benar bahwa hanya tiga orang di dunia ini yang memahami relativitas, ia menjawab, "Oh, benarkah? Dan siapa orang ketiga itu?" Namun demikian, ahli matematika Rusia Alexander Friedmann di awal 1920-an menunjukkan bahwa model jagad raya Einstein hanyalah salah satu dari sekian banyak, mungkin tak berhingga, model kosmologis yang dimungkinkan oleh teorinya, beberapa mengerut, yang lain mengembang, tergantung dari nilai konstata kosmologis, dan "kondisi awal" jagad itu. Ini adalah hasil yang murni matematik, diturunkan dari persamaan Einstein. Makna penting dari karya Friedmann adalah bahwa ia mempertanyakan ide tentang jagad yang statis dan tertutup, dan menunjukkan bahwa model-model lainnya juga dimungkinkan.
Bintang Neutron
Bertentangan dengan ide jaman Kuno bahwa bintang-bintang bersifat abadi dan tidak dapat berubah, astronomi modern telah menunjukkan bahwa bintang-bintang dan lain-lain benda langit memiliki sejarah, kelahiran, kehidupan dan kematian - berukuran raksasa, dengan kerapatan rendah dan berwarna merah di masa muda; biru, panas dan gemilang di usia pertengahan; mengerut, kerapatan tinggi dan kembali berwarna merah di masa tuanya. Sejumlah besar informasi telah dikumpulkan dari pengamatan-pengamatan astronomi yang menggunakan teleskop yang luar biasa kuat. Di Harvard saja, seperempat juta bintang telah disusun dalam empat puluh kelas sebelum Perang Dunia II melalui karya Annie J. Cannon. Kini jauh lebih banyak lagi yang telah diketahui sebagai hasil dari penggunaan teleskop radio dan penjelajahan antariksa.
Astronom Inggris, Fred Hoyle, telah membuat satu penyelidikan yang rinci tentang kehidupan dan kematian bintang-bintang. Bintang-bintang dihidupi oleh proses fusi hidrogen menjadi helium di inti masing-masing. Sebuah bintang pada tahap awalnya hanya berubah sedikit saja dalam ukuran maupun suhunya. Inilah kedudukan matahari kita yang sekarang. Namun, cepat atau lambat, hidrogen itu akan habis diubah menjadi helium. Helium yang terkumpul di dalam inti, ketika ia mencapai ukuran tertentu, kuantitas berubah menjadi kualitas. Satu perubahan yang dramatis terjadi, menyebabkan satu perubahan mendadak dalam ukuran dan suhu. Bintang itu akan mengembang ke ukuran raksasa, ketika permukaannya kehilangan panas. Ia menjadi bintang raksasa merah.
Menurut teori ini, inti helium berkontraksi, meningkatkan suhu pada titik di mana inti helium akan berfusi untuk membentuk karbon, sambil melepaskan enerji baru. Di jantungnya, kontraksi ini berlangsung lebih jauh. Pada tahap ini, kehidupan bintang-bintang meredup dengan cepat, karena enerji yang dihasilkan oleh fusi helium jauh lebih kecil daripada yang dihasilkan oleh fusi hidrogen. Pada titik tertentu, enerji yang dibutuhkan untuk menjaga pembesaran ukuran bintang dari tarikan gaya gravitasinya sendiri mulai tidak tercukupi lagi. Bintang itu akan mengerut dengan cepat, runtuh ke dalam dirinya sendiri menjadi bintang kerdil putih, yang dilingkupi oleh awan gas, sisa dari lapisan luar yang dihembus keluar oleh panasnya kontraksi terdahulu. Ini adalah basis dari nebula planet. Bintang-bintang boleh tinggal dalam keadaan ini dalam waktu yang sangat lama, mendingin perlahan-lahan, sampai ia tidak lagi memiliki panas yang cukup untuk bersinar. Mereka akhirnya mati dan menjadi bintang kerdil hitam.
Walau demikian, proses ini akan terlihat begitu damai dan tenang kalau dibandingkan dengan skenario yang digariskan Hoyle untuk bintang-bintang yang lebih besar. Ketika sebuah bintang besar mencapai tahap akhir perkembangannya, di mana suhu internalnya mencapai 3-4 juta derajat, besi mulai terbentuk pada intinya. Pada tahap tertentu, suhunya mencapai satu titik di mana atom-atom besi dipecah menjadi helium. Pada titik ini, bintang itu runtuh ke dalam dirinya sendiri dalam waktu sekitar satu detik. Keruntuhan yang demikian dahsyat akan menimbulkan ledakan yang sangat dahsyat, yang melemparkan semua lapisan luarnya jauh-jauh dari inti bintang itu. Ledakan ini dikenal sebagai supernova, seperti yang mengejutkan para astronom Cina pada abad ke-11.
Pertanyaan yang kemudian timbul adalah apa yang akan terjadi jika sebuah bintang besar terus runtuh ke dalam karena tekanan dari gravitasinya sendiri. Gaya gravitasi yang tak terkira besarnya akan memeras elektron ke dalam ruang yang telah ditempati oleh proton. Menurut hukum mekanika kuantum yang dikenal sebagai Prinsip Pengecualian Pauli, tidak ada dua elektron yang boleh menempati posisi enerji yang sama dalam sebuah atom. Prinsip ini, yang bekerja dalam neutron, mencegah keruntuhan lebih lanjut. Pada tahap ini, bintang itu kini akan terdiri dari neutron, inilah asal-usul namanya. Bintang semacam itu memiliki radius yang amat kecil, mungkin hanya 10 kilometer, atau sekitar 1/700 dari radius bintang kerdil putih, dan dengan kerapatan lebih dari 100 juta kali lipat daripadanya, padahal kerapatan bintang kerdil putih sudah demikian tinggi. Satu kotak korek api yang diisi dengan material dari bintang neutron akan memiliki bobot seberat sebuah asteroid yang berdiameter satu mil.
Dengan pemusatan massa yang demikian tinggi, tarikan gravitasi dari sebuah bintang neutron akan menyerap segala sesuatu yang melingkari angkasa di sekitarnya. Keberadaan bintang semacam ini telah diramalkan secara teoritik oleh fisikawan Sovyet, Lev Landau, dan kemudian ditelaah secara rinci oleh J. R. Oppenheimer dan kawan-kawan. Untuk sementara waktu diragukan apakah bintang semacam itu memang benar-benar ada. namun, di tahun 1967, penemuan pulsar di dalam sisa-sisa supernova seperti Nebula Kepiting menimbulkan teori bahwa pulsar sesungguhnya adalah bintang neutron. Tidak ada sesuatupun di dalamnya yang tidak bersesuaian dengan prinsip-prinsip materialisme.
Pulsar adalah sebuah bintang yang berdenyut, yang menimbulkan tembakan enerji dengan kekerapan tinggi pada jarak waktu yang teratur. Diperkirakan bahwa mungkin terdapat 100.000 pulsar di galaksi kita sendiri saja, ratusan di antaranya telah ditemukan. Sumber dari gelombang radio maha kuat ini diperkirakan adalah bintang-bintang neutron. Menurut teorinya, ia semestinya memiliki medan magnetik maha dahsyat. Dalam cengkeraman medan gravitasi sebuah bintang neutron, elektron hanya akan dapat muncul dari kutub-kutub magnetnya, melepaskan enerjinya dalam bentuk gelombang radio dalam proses ini. Letupan-letupan singkat gelombang radio ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa bintang neutron harusnya berotasi. Di tahun 1969, ditemukan bahwa sebuah cahaya dari bintang pudar di Nebula Kepiting ternyata berkedip dengan teratur sejalan dengan denyutan gelombang mikronya. Ini adalah penampakan pertama atas sebuah bintang neutron. Lalu, di tahun 1982, sebuah pulsar yang bergerak cepat telah ditemukan, dengan denyutan 20 kali lebih cepat daripada apa yang ada di Nebula Kepiting - 642 kali per detik.
Di tahun 1960-an, objek-objek baru telah ditemukan dengan teleskop radio: kuasar. Di akhir dasawarsa tersebut, ada 150 yang ditemukan - beberapa di antaranya diperhitungkan berada pada jarak sembilan juta tahun cahaya dari bumi, jika perhitungan redshift-nya benar. Supaya dapat terlihat dari jarak yang demikian jauh, bintang itu haruslah 30 sampai 100 kali lebih cemerlang dari sebuah galaksi yang normal. Namun mereka tetap nampak kecil. Hal ini benar-benar menimbulkan kesulitan, sehingga beberapa astronom menolak menerima bahwa mereka benar-benar berada sejauh itu dari bumi.
Penemuan kuasar memberi satu dorongan baru bagi teori Ledakan Besar. Kehadiran reruntuhan bintang dengan medan gravitasi sekuat itu menghadirkan masalah yang tidak dapat dipecahkan melalui pengamatan langsung. Fakta ini membuka gerbang ke arah banjir spekulasi, termasuk beberapa interpretasi paling aneh dari teori relativitas umum Einstein. Seperti yang ditunjukkan Eric Lerner:
"Kecemerlangan dari sebuah kuasar dengan cepat menarik para peneliti muda pada perhitungan yang rumit dari relativitas umum dan juga pada masalah-masalah kosmologi, terutama yang bersifat matematik. Setelah 1964 jumlah paper yang diterbitkan dalam bidang kosmologi melompat jauh, tapi pertumbuhannya kebanyakan adalah dalam karya-karya teoritik - perhitungan matematik akan beberapa masalah dalam relativitas umum, yang sama sekali tidak mencoba menyesuaikan perhitungan mereka dengan hasil dari pengamatan. Di tahun 1964 saja, mungkin empat dari lima paper tentang kosmologi bersifat teoritik, pada dekade sebelumnya hanya satu dari tiga."[xi]
Sangatlah perlu bagi kita untuk membedakan lubang hitam [black hole], yang keberadaannya barulah merupakan penurunan dari interpretasi tertentu atas teori relativitas umum, dan bintang neutron, yang keberadaannya telah benar-benar diamati. Ide tentang lubang hitam telah menyita perhatian jutaan orang berkat tulisan dari Stephen Hawking. Namun keberadaan lubang hitam ini masih belum diterima secara umum, juga belum dibuktikan secara benar-benar meyakinkan.
Roger Penrose, dalam satu esai yang didasarkan pada kuliah di Radio BBC tahun 1973, menggambarkan teori lubang hitam sebagai berikut:
"Apa itu lubang hitam? Untuk keperluan astronomi, ia berperilaku seperti sebuah "benda" yang kecil berwarna hitam dengan tingkat kerapatan amat tinggi. Tapi ia bukan sebuah benda material dalam makna yang biasa. Ia tidak memiliki permukaan. Sebuah lubang hitam adalah wilayah ruang kosong (sekalipun yang terpuntir secara aneh) yang berlaku sebagai sebuah pusat tarikan gravitasi. Pada satu saat, sebuah benda material pernah ada di sana. Tapi benda itu runtuh ke dalam di bawah tarikan gravitasinya sendiri. semakin benda itu terpusat ke intinya, semakin kuat medan gravitasinya dan semakin kurang kemampuan benda itu untuk mencegah keruntuhannya lebih jauh. Pada satu tahap, ia mencapai titik tanpa jalan kembali. Dan benda itu akan mencapai batasan "cakrawala-peristiwa mutlak" [absolute event horizon]-nya."Saya akan bicara lebih lanjut tentang hal ini di belakang, tapi bagi keperluan kita yang sekarang, cakrawala-peristiwa mutlak inilah yang bertindak sebagai permukaan yang membatasi lubang hitam ini. Permukaan ini tidaklah material. Ia hanyalah satu garis demarkasi yang ditarik di ruang angkasa untuk memisahkan wilayah dalam dan luar. Wilayah dalam - tempat di mana benda itu telah runtuh - didefinisikan dengan fakta bahwa tidak ada materi, cahaya atau sinyal apapun yang dapat meloloskan diri daripadanya, sementara wilayah luar adalah di mana masih dimungkinkan lolosnya sinyal atau partikel materi ke dunia luar. Materi yang telah runtuh ke dalam lubang hitam telah jatuh demikian dalam sehingga mencapai kerapatan yang luar biasa, sehingga bahkan nampaknya dihancurkan keberadaannya setelah ia mencapai apa yang dikenal sebagai 'singularitas ruang-waktu' - satu tempat di mana hukum-hukum fisika, seperti yang dipahami kini, harus berhenti bekerja."[xii]
Stephen Hawking
Di tahun 1970, Stephen Hawking mengajukan ide bahwa enerji yang mengisi sebuah lubang hitam kadangkala akan menciptakan sepasang partikel sub-atomik, yang salah satunya akan dapat meloloskan diri. Hal ini mengimplikasikan bahwa sebuah lubang hitam dapat menguap, sekalipun ini akan membutuhkan waktu yang demikian lama sehingga tak akan terbayangkan. Pada saat terakhirnya, menurut pandangan ini, ia akan meledak, menghasilkan sejumlah besar sinar gamma. Teori Hawking telah menarik perhatian banyak orang. Buku best seller-nya, A Brief History of Time, From Big Bang to Black Holes, yang ditulis dengan apik itu, mungkin adalah buku yang paling menarik perhatian banyak orang akan teori-teori baru kosmologi. Gaya penulisannya yang gemilang membuat ide-ide yang rumit terlihat sederhana dan menarik. Ia adalah sebuah buku yang sangat menarik untuk dibaca, tapi demikian pula halnya dengan semua buku fiksi ilmiah. Sayangnya, kelihatannya telah menjadi kebiasaan bagi para penulis buku populer tentang kosmologi untuk membuat karyanya kedengaran semistis mungkin, mengajukan teori-teori yang paling tidak masuk nalar, mendasarkan diri pada sebanyak mungkin spekulasi dan sesedikit mungkin fakta. Model-model matematika telah hampir sepenuhnya menggantikan pengamatan. Filsafat sentral dari aliran pemikiran ini disimpulkan oleh slogan Stephen Hawking "kita tidak dapat benar-benar beradu argumen dengan teorema matematika."
Hawking mengklaim bahwa dia dan Roger Penrose telah membuktikan (secara matematik) bahwa teori relativitas umum "mengimplikasikan bahwa jagad ini harus memiliki satu awal dan, mungkin, satu akhir." Dasar bagi semua ini adalah bahwa teori relativitas umum dianggap mutlak benar. Namun, paradoksnya, pada titik Ledakan Besar, teori relativitas tiba-tiba menjadi tidak relevan. Ia berhenti bekerja, seperti halnya semua hukum fisika lain juga berhenti bekerja, sehingga tidak ada sesuatupun yang dapat kita katakan tentangnya. Tidak ada, yaitu, kecuali spekulasi metafisik dari jenis yang paling buruk. Tapi kita akan kembali pada hal ini di belakang.
Menurut teori ini, waktu dan ruang tidak ada sebelum Ledakan Besar, ketika semua materi di jagad ini katanya terpusat pada sebuah titik tunggal yang tidak berhingga kecilnya, yang dikenal oleh para ahli matematika sebagai singularitas. Hawking sendiri menunjukkan dimensi yang terlibat dalam transaksi kosmologis yang mengesankan ini:
"Kita kini tahu bahwa galaksi kita hanyalah salah satu dari beberapa ratus ribu juta yang dapat dilihat menggunakan teleskop modern, tiap galaksi itu sendiri mengandung beberapa ratus ribu juta bintang.... Kita hidup dalam sebuah galaksi yang besarnya dari ujung ke ujung sekitar seratus ribu tahun cahaya dan berputar perlahan; bintang-bintang di lengan spiralnya mengorbit seputar pusatnya sekitar sekali setiap beberapa ratus juta tahun. Bintang kita hanyalah bintang kuning biasa, yang berukuran sedang-sedang saja, dekat bagian dalam dari salah satu lengan spiralnya. Kita sungguh telah melangkah jauh sekali dari jaman Aristoteles dan Ptolomeus, ketika kita mengira bahwa bumi adalah pusat jagad raya!"[xiii]
Nyatanya, kuantitas materi yang demikian besar seperti yang disebutkan di atas sama sekali tidak memberi gambaran tentang jumlah materi di jagad raya. Galaksi-galaksi dan supercluster baru terus ditemukan sepanjang waktu, dan tidak ada akhir bagi proses ini. Kita telah berjalan jauh sekali dari jaman Aristoteles dalam beberapa aspek. Tapi, dalam aspek lainnya, kelihatannya kita justru mundur jauh sekali daripadanya. Aristoteles tidak mungkin membuat kesalahan dengan berbicara tentang masa sebelum waktu diciptakan, atau mengklaim bahwa seluruh jagad, nyatanya, diciptakan dari ketiadaan. Untuk menemukan ide seperti ini, kita harus mundur beberapa ribu tahun ke dunia mitos Penciptaan seperti yang disadur orang-orang Yahudi dari orang-orang Babilonia.
Kala seseorang mencoba memprotes arak-arakan ini, ia segera akan dihadapkan dengan sang mahaguru Albert Einstein, sebagaimana seorang murid nnalar dipanggil ke kantor kepala sekolah, dan diberi pelajaran keras mengenai perlunya menunjukkan rasa hormat pada teori relativitas umum, diberi tahu bahwa dia tak boleh beradu argumen dengan teorema matematik, dan dipulangkan dengan tidak hormat. Perbedaan utamanya adalah bahwa kebanyakan kepala sekolah masih hidup dan Einstein sudah mati, dan dengan demikian tidak dapat memberi komentar terhadap interpretasi semacam itu atas teorinya. Nyatanya, sia-sialah kita mencoba mencari dalam tulisan Einstein satupun rujukan tentang Ledakan Besar, lubang hitam, dan lain-lain sejenisnya. Einstein sendiri, sekalipun ia awalnya cenderung kepada filsafat idealisme, secara tegas menentang mistisisme dalam ilmu pengetahuan. Ia menghabiskan dasawarsa terakhir hidupnya berjuang melawan pandangan-pandangan idealis subjektif dari Heisenberg dan Bohr dan, nyatanya, bergerak mendekat kepada posisi materialis. Ia tentu akan ngeri melihat kesimpulan-kesimpulan mistik yang ditarik dari teorinya. Yang berikut ini adalah contoh yang baik:
"Semua persamaan Friedmann memiliki ciri bahwa pada satu waktu di masa lalu (sekitar 10 sampai duapuluh milyar tahun yang lalu) jarak antar galaksi haruslah nol. Pada saat itu, yang kita kenal sebagai Ledakan Besar, kerapatan jagad raya dan lengkung ruang-waktu pastilah besar tak berhingga. Karena matematika tidak sungguh-sungguh dapat menangani ketidakberhinggaan hal ini berarti bahwa teori relativitas umum (di mana persamaan Friedman didasarkan) meramalkan bahwa ada satu titik dalam jagad di mana teori itu sendiri runtuh. Titik semacam itu adalah apa yang disebut para ahli matematik sebagai singularitas. Nyatanya, semua teori kita tentang ilmu pengetahuan dirumuskan berdasarkan asumsi bahwa ruang-waktu berciri halus dan hampir-hampir datar, jadi mereka juga runtuh pada singularitas Ledakan Besar, ketika lengkung ruang-waktu besar tak berhingga. Hal ini berarti bahwa sekalipun ada peristiwa yang terjadi sebelum Ledakan Besar, kita tidak dapat menggunakannya untuk menentukan apa yang akan terjadi setelahnya, karena kemampuan kita meramal akan runtuh pada saat Ledakan Besar. Sejalan dengan itu, jika, seperti halnya demikian, kita hanya mengetahui apa yang telah terjadi setelah Ledakan Besar, kita tidak akan dapat mengetahui apa yang terjadi sebelumnya. Sejauh menyangkut diri kita sendiri, kejadian-kejadian sebelum Ledakan Besar tidak dapat memiliki akibat apapun, sehingga mereka harus dibuang dari model kita dan kita dapat menyatakan bahwa waktu dimulai pada saat Ledakan Besar."
Kutipan seperti di atas sangat mengingatkan kita pada jungkir-balik intelektual dari Para Terpelajar abad pertengahan, yang berdebat mengenai berapa jumlah malaikat yang dapat berdansa di atas pentul sebuah jarum. Komentar ini tidak dimaksudkan sebagai sebuah penghinaan. Jika kesahihan sebuah argumen hanya ditentukan oleh konsistensi internalnya, maka argumen Para Terpelajar abad pertengahan adalah sama sahihnya dengan argumen di atas. Mereka bukanlah orang-orang tolol, melainkan ahli-ahli logika dan matematika yang terampil, yang mendirikan konstruksi logika mereka dengan kerumitan dan kesempurnaan setara dengan yang mereka tunjukkan ketika membangun katedral-katedral. Yang perlu kita lakukan tinggal menerima premis-premis mereka, dan segalanya akan jatuh tepat di tempat yang seharusnya. Persoalannya terletak pada kesahihan dari premis awal mereka. Dan teori yang sekarang ini bersandar sepenuhnya pada matematika.
"Pada waktu yang kita sebut Ledakan Besar..." Tapi jika tidak ada waktu semacam itu, bagaimana mungkin kita menyebutnya sebagai "pada waktu itu"? Katanya waktu justru dimulai pada titik itu. Jadi, apa yang ada di sana sebelum adanya waktu? Pada waktu di mana tidak ada waktu! Jelaslah bahwa argumen itu mengkontradiksi dirinya sendiri. Waktu dan ruang adalah cara mengada materi. Jika tidak ada waktu, maupun ruang, maupun materi, apa yang ada di sana? Enerji? Tapi enerji, seperti penjelasan Einsein, juga hanyalah satu perwujudan materi. Satu medan-gaya? Tapi medan-gaya adalah juga enerji, jadi kesulitan itu tetap ada di sana. Satu-satunya cara untuk menghilangkan waktu, adalah jika sebelum Ledakan Besar - tidak ada segala sesuatupun.
Masalahnya adalah: bagaimana menciptakan sesuatu dari ketiadaan? Jika kita berpikir religius, tidak ada masalah di sini; Tuhan menciptakan jagad dari ketiadaan. Inilah doktrin dari Gereja Katolik, doktrin tentang Penciptaan ex nihilo. Hawking merasa tidak nyaman akan fakta ini, seperti yang dikemukakannya pada baris-baris berikut:
"Banyak orang tidak menyukai ide bahwa waktu memiliki satu awal, boleh jadi karena hal itu berbau campur-tangan ilahi. (Gereja Katolik, di pihak lain, telah meraup model Ledakan Besar dan di tahun 1951 dengan resmi mengumumkannya sebagai sesuai dengan Injil.)"
Hawking sendiri tidak ingin menerima kesimpulan ini. Tapi itu adalah sebuah keniscayaan. Seluruh kerumitan ini muncul dari konsepsi filsafat yang tidak tepat tentang waktu. Einstein harus turut bertanggung jawab akan hal ini, karena ia nampaknya memasukkan unsur subjektif dengan mengaburkan pengukuran waktu dengan waktu itu sendiri. Di sini lagi-lagi nampak bahwa reaksi terhadap fisika mekanik Newton telah dilancarkan sampai satu titik ekstrim. Persoalannya bukanlah apakah waktu itu "relatif" atau "mutlak". Persoalan sentralnya yang harus dibahas adalah apakah waktu itu subjektif atauobjektif; apakah waktu merupakan cara mengada dari materi atau hanya sekedar satu konsep yang sepenuhnya subjektif dan hanya hadir dalam pikiran dan ditentukan oleh pengamatnya. Hawking jelas menerima pandangan subjektif tentang waktu, ketika ia menulis:
"Hukum Newton tentang gerak telah mengakhiri ide tentang kedudukan mutlak dalam ruang. Teori relativitas menyingkirkan kemutlakan waktu. Bayangkan sepasang anak kembar. Jika salah satu dari mereka tinggal di puncak gunung sementara yang lain tinggal di tepi pantai. Yang pertama akan menua lebih cepat dari yang pertama, perbedaan umurnya akan sangat kecil, tapi perbedaan itu akan menjadi jauh lebih besar jika salah satu dari mereka bepergian jauh dalam sebuah pesawat angkasa pada kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Ketika ia kembali, ia akan menjadi jauh lebih muda daripada yang satunya, yang tinggal di bumi. Ini dikenal sebagai paradoks si kembar, tapi ia hanya akan menjadi paradoks ketika seseorang memiliki ide tentang waktu mutlak di pikirannya. Dalam teori relativitas tidak ada pengukuran yang unik dan mutlak atas waktu yang tergantung pada di mana sang pengamat berada dan berapa cepat ia bergerak."[xiv]
Bahwa terdapat unsur-unsur subjektif dalam pengukuran waktu, itu tidak dapat diperdebatkan lagi. Kita mengukur waktu menurut satu kerangka rujukan tertentu, yang dapat, dan pasti, berbeda-beda dari satu tempat ke tempat lain. Waktu di London berbeda dengan waktu di Sydney atau New York. Tapi ini tidak berarti bahwa waktu adalah sepenuhnya subjektif. Proses objektif di jagad terjadi, tidak tergantung dari apakah kita dapat mengukurnya atau tidak. Waktu, ruang, dan gerak adalah objektif bagi materi, tidak memiliki awal maupun akhir.
Inilah catatan menarik dari Engels mengenai hal itu:
"Mari kita lanjutkan. Jadi waktu memiliki awal. Apa yang terjadi sebelum awal ini? Jagad raya, yang waktu itu berada dalam keadaan yang tetap sesuai dengan dan tidak berubah. Dan karena tidak ada perubahan susul-menyusul dalam keadaan ini, ide yang khusus tentang waktu mengubah dirinya menjadi ide umum tentang keberadaan. Pertama-tama, kita sama sekali tidak berminat dengan konsep perubahan di kepala Herr Dühring. Persoalan yang sedang dibahas bukanlah konsepsi tentang waktu, tapi waktu riil, yang tidak mungkin dapat disingkirkan begitu saja oleh Herr Dühring. Kedua, bagaimanapun konsepsi waktu yang khusus dapat diubah menjadi ide tentang keberadaan yang umum, ini sama sekali tidak membawa kita melangkah setapakpun. Satu bentuk dasar dari segala keberadaan adalah ruang dan waktu, dan konsep 'ada di luar waktu' adalah sama absurdnya dengan konsep 'ada di luar ruang'."'Keberadaan pada waktu yang teramat lampau' dari Hegel atau 'keberadaan yang tidak diciptakan' dari kaum neo-Schellingian adalah ide-ide yang rasional dibandingkan dengan konsep 'di luar waktu' ini. Untuk alasan ini, Herr Dühring telah bekerja keras dengan sangat teliti; tentu saja ia adalah waktu, tapi dari jenis tertentu yang tidak dapat kita sebut waktu; waktu itu sendiri tidaklah terdiri dari bagian-bagian yang riil, dan hanya terbagi-bagi seturut pemahaman kita tentangnya - hanya satu pengisian aktual atas waktu oleh fakta-fakta yang dapat dibedakan satu sama lain yang dapat kita hitung - apa makna dari akumulasi durasi kosong sama sekali tidak dapat kita bayangkan. Apa yang seharusnya dimaksudkan oleh akumulasi semacam ini tidaklah material di sini; persoalannya adalah apakah dunia, dalam keadaannya yang sekarang, memiliki durasi, melewati satu durasi waktu tertentu. Kita telah lama tahu bahwa kita tidak akan mendapatkan apa-apa dengan mengukur durasi yang tidak ada isinya, seperti halnya kita tidak akan mendapatkan apa-apa dengan mengukur tanpa arah atau tujuan dalam kekosongan ruang; dan Hegel menyebut ketidakberhinggaan ini sebagai buruk persis karena kerumitan prosesnya."[xv]
Apakah Singularitas Benar-benar Ada?
Sebuah lubang hitam tidaklah sama dengan sebuah singularitas. Tidak ada sesuatu yang prinsip yang mengecualikan kemungkinan adanya lubang hitam, dalam makna sebuah bintang ultra-masif yang telah runtuh di mana gaya gravitasi demikian kuatnya sehingga bahkan cahayapun tidak dapat lolos dari permukaannya. Bahkan ide ini bukanlah sebuah ide yang baru. Ia telah diramalkan di abad ke-18 oleh John Mitchell yang menunjukkan bahwa sebuah bintang yang cukup masif akan dapat menjebak cahaya. Ia sampai pada kesimpulan ini berdasarkan teori gravitasi klasik Newton. Relativitas umum sama sekali tidak masuk dalam perhitungannya.
Namun, teori yang diajukan oleh Hawking dan Penrose melangkah jauh keluar dari fakta-fakta yang teramati, dan, seperti yang telah kita lihat, menarik kesimpulan-kesimpulan yang segera ditelan oleh segala macam mistisisme, bahkan kalaupun hal ini bukanlah apa yang mereka inginkan. Eric Lerner menganggap argumen untuk lubang hitam super-masif di pusat galaksi sebagai argumen yang lemah. Bersama Anthony Peratt, ia telah menunjukkan bagaimana segala ciri yang berhubungan dengan lubang hitam super-masif, kuasar, dsb., dapat dijelaskan dengan lebih memuaskan oleh gejala-gejala elektromagnetik. Walau demikian, ia percaya bahwa bahwa bukti-bukti yang lebih kuat menunjuk pada keberadaan lubang hitam seukuran bintang karena ia bersandar pada pendeteksian sumber-sumber sinar-X yang sangat kuat, yang telalu besar bagi sebuah bintang neutron. Bahkan di sinipun kemampuan pengamatan masih jauh dari kesanggupan memberikan bukti-bukti untuk menutup kasusnya.
Abstraksi matematik adalah alat yang berguna untuk memahami jagad raya, dengan satu syarat: bahwa kita tidak melupakan bahwa model matematik yang terbaik sekalipun hanyalah satu pendekatan kasar atas realitas. Masalahnya dimulai ketika orang mulai mengaburkan mana yang model, mana yang asli. Hawking sendiri tanpa sadar mengungkapkan kelemahan metode ini dalam kutipan-kutipan di atas. Ia menganggap bahwa kerapatan jagad pada titik Ledakan Besar adalah besar tak berhingga, tanpa memberi alasan untuk hal ini, dan kemudian menambahkan satu argumen yang sangat aneh, bahwa "karena matematika tidak sungguh-sungguh dapat menangani angka yang besar tak berhingga" maka teori relativitas runtuh pada titik ini. Pada argumen ini, perlulah ditambahkan, "dan segala teori fisika yang dikenal," karena bukan hanya teori relativitas umum yang runtuh pada saat Ledakan Besar, tapi segala ilmu pengetahuan. Bukan hanya kita tidak tahu apa yang terjadi sebelum ledakan ini terjadi. Tapi kita tidak mungkin tahu.
Ini berarti kembali pada teori Kant tentang Thing-in-Itself yang tidak mungkin diketahui itu. Di masa lalu, peran untuk menempatkan batasan bagi pemahaman manusia dimainkan oleh agama dan beberapa filsuf idealis seperti Hume dan Kant. Ilmu pengetahuan dibolehkan berjalan sejauh mungkin, dan tidak setapakpun lebih jauh dari apa yang mungkin. Pada titik di mana pemahaman manusia tidak dibolehkan menjelajah lebih jauh, mistisisme, agama dan irasionalitas mulai berlaku. Namun seluruh sejarah ilmu pengetahuan adalah kisah bagaimana rintangan-rintangan dirobohkan susul-menyusul. Apa yang dianggap tidak mungkin diketahui bagi satu generasi menjadi hal yang merupakan pengetahuan sehari-hari bagi generasi berikutnya. Seluruh ilmu pengetahuan didasarkan pada paham bahwa jagad ini dapat dipahami. Kini, untuk pertama kalinya, para ilmuwan turut menempatkan batasan bagi ilmu pengetahuan, satu keadaan yang luar biasa dan menyedihkan atas situasi yang sekarang berlaku pada bidang kosmologi dan fisika teoritik.
Pertimbangkanlah implikasi dari kutipan di atas: a) karena hukum-hukum ilmu pengetahuan, termasuk relativitas umum (yang dianggap menyediakan landasan bagi seluruh teori) runtuh pada saat Ledakan Besar, mustahil bagi kita untuk mengetahui apa, jika ada, yang terjadi sebelumnya, b) bahkan jika memang ada kejadian sebelum Ledakan Besar, mereka tidak memiliki hubungan dengan apa yang terjadi sesudahnya; c) mustahil kita memahami apapun tentangnya dan, dengan demikian; d) kita seharusnya "membuangnya dari model itu dan mengatakan bahwa waktu dimulai pada saat Ledakan Besar."
Keyakinan diri yang menyertai diajukannya pernyataan ini benar-benar membuat kita menahan nafas. Kita diminta untuk menerima satu batas mutlak dari kemampuan kita untuk memahami masalah paling mendasar dari kosmologi, bahkan, untuk tidak mempermasalahkannya (karena segala pertanyaan tentang waktu sebelum adanya waktu tidaklah memiliki makna apapun) dan bahwa kita seharusnya menerima saja tanpa banyak ribut bahwa waktu dimulai pada saat Ledakan Besar. Dengan cara ini, Hawking mengasumsikan begitu saja apa yang seharusnya dibuktikan. Dengan cara yang mirip, para teolog menyatakan bahwa Tuhan menciptakan jagad raya, dan ketika ditanya siapa yang menciptakan Tuhan, menjawab begitu saja bahwa jawabannya tidak akan pernah dapat dipahami oleh mahluk fana manapun. Pada satu hal kami dapat bersepakat; bahwa seluruh hal ini "sangat berbau campur-tangan ilahi". Lebih dari itu, "campur-tangan ilahi" adalah apa yang diimplikasikan oleh semua ini.
Dalam polemiknya melawan Dühring, Engels menunjukkan bahwa mustahillah gerak datang dari diam, bahwa sesuatu dapat lahir dari ketiadaan. "Tanpa satu Penciptaan, mustahil kita mendapatkan sesuatu dari ketiadaan, bahkan jika sesuatu itu sesederhana sebuah diferensial matematik."[xvi] Pembelaan prinsipil Hawking adalah bahwa teori alternatif terhadap Ledakan Besar, yang diajukan oleh Fred Hoyle, Thomas Gould dan Hermann Bondi - apa yang disebut teori steady state - telah terbukti keliru. Dari sudut pandang materialisme dialektik, kita tidak benar-benar memiliki pilihan antara keduanya. Yang satu sama buruknya dengan yang lain. Sesungguhnya, teoristeady state, yang menyatakan bahwa materi diciptakan terus menerus di angkasa dari ketiadaan, adalah, jika memang dimungkinkan, bersifat jauh lebih mistis dari teori saingannya. Fakta bahwa ide semacam itu dapat diterima secara serius oleh para ilmuwan itu sendiri adalah satu pertanda yang sangat buruk tentang kekacauan filsafati yang telah meracuni ilmu pengetahuan untuk waktu yang demikian panjang.
Orang-orang jaman dulu telah memahami bahwa "dari ketiadaan akan muncul ketiadaan". Fakta ini ternyatakan dalam salah satu hukum fisika yang paling mendasar, hukum kekekalan enerji. Klaim Hoyle bahwa hanya kecil sekali jumlah yang terlibat dalam penciptaan baru itu bukan satu hal yang dapat diterima. Ini seperti seorang gadis muda yang naif, yang berusaha menenangkan ayahnya yang kalut karena ia telah mengandung seorang bayi dengan mengatakan bahwa bayi itu "cuma kecil saja". Tidak sedikitpun partikel materi (atau enerji, yang merupakan kesetaraannya) dapat diciptakan atau dihancurkan, dan dengan demikian, sejak awalnya, teori steady state sudah ditakdirkan gagal.
Teori awal Penrose tentang "singularitas" sebenarnya tidak memiliki kaitan apapun dengan asal-usul jagad raya. Ia hanya meramalkan bahwa sebuah bintang yang runtuh karena gravitasinya sendiri akan terjebak dalam wilayah di mana permukaannya akhirnya akan mengerut sampai ukuran nol. Namun, di tahun 1970, ia dan Hawking menghasilkan satu paper bersama di mana mereka mengklaim bahwa Ledakan Besar itu sendiri adalah sebuah "singularitas", asalkan "teori relativitas umum benar dan jagad mengandung materi sebanyak yang kita amati."
"Terdapat banyak penentangan terhadap karya kami, sebagian dari orang-orang Rusia karena kepercayaan Marxis mereka tentang determinisme ilmiah, dan sebagian dari orang-orang yang merasa bahwa seluruh ide tentang singularitas sangat buruk dan merusak keindahan teori Einstein. Walau demikian, kita tidak dapat benar-benar beradu argumen dengan teorema matematik. Jadi, akhirnya karya kami diterima secara umum dan kini hampir setiap orang mengasumsikan bahwa jagad raya dimulai dengan sebuah singularitas Ledakan Besar."
Relativitas umum telah terbukti sebagai alat yang sangat kuat, tapi setiap teori memiliki keterbatasannya sendiri, dan kita mendapat kesan bahwa teori itu telah dibawa ke batas kemampuannya kini. Berapa lama lagi sebelum ia digantikan oleh himpunan teori yang lebih luas dan lebih komprehensif, kita tidak tahu, tapi jelas bahwa penerapan yang ini telah membawa kita pada jalan buntu. Sejauh menyangkut jumlah materi di jagad raya, jumlah totalnya tidak akan pernah diketahui karena memang tidak ada batasannya. Mereka terlalu terbelit dalam persamaan-persamaan matematik sehingga mereka melupakan realitas. Dalam praktek, persamaan matematik telah dipaksa menggantikan realitas.
Setelah berhasil meyakinkan banyak orang, berdasarkan bahwa "kita tidak dapat benar-benar beradu argumen dengan teorema matematik", Hawking kemudian malah meralat pikirannya sendiri: "Mungkin ironis," katanya, "bahwa, setelah saya meralat pikiran saya, saya sekarang berusaha meyakinkan fisikawan lain bahwa tidak mungkin ada satu singularitas pada awal jagad raya - seperti yang akan kita lihat berikutnya, ia dapat menghilang sekali efek kuantum turut diperhitungkan." Sifat acak dari seluruh metode yang digunakan di sini terlihat dalam perubahan luar biasa dalam pemikiran Hawking. Kini ia menyatakan bahwa tidak ada singularitas dalam Ledakan Besar. Mengapa? Apa yang telah berubah? Tidak ada bukti lain yang dapat ditambahkan. Semua puntiran dan putaran ini terjadi dalam dunia abstraksi matematik belaka.
Teori Hawking tentang lubang hitam merupakan satu perluasan dari ide tentang singularitas pada bagian jagad tertentu. Teori ini sangat penuh dengan unsur-unsur yang kontradiktif dan mistis. Ambillah kutipan berikut, yang menggambarkan satu skenario luar biasa atas seorang astronot yang terjatuh ke dalam lubang hitam:
"Karya saya dan Roger Penrose sekitar 1965 dan 1970 menunjukkan bahwa, menurut relativitas umum, bahwa harus ada satu singularitas yang terdiri dari kerapatan lengkung ruang-waktu yang besar tak terhingga di dalam lubang hitam. Ini agak mirip dengan Ledakan Besar pada awal waktu, hanya saja sekarang ia akan menjadi akhir waktu bagi benda yang jatuh ke dalamnya, demikian juga bagi si astronot. Pada titik singularitas hukum ilmu pengetahuan dan kemampuan kita untuk meramalkan masa depan akan runtuh. Namun, pengamat manapun yang tinggal di luar lubang hitam tidak akan terpengaruh oleh kegagalan kemampuan peramalan ini, karena tidak ada cahaya maupun sinyal lainnya yang dapat mencapainya dari titik singularitas. Fakta yang mengagumkan ini membawa Roger Penrose untuk mengusulkan satu hipotesis sensor kosmik, yang dapat dinyatakan sebagai 'Tuhan membenci singularitas yang telanjang'. Dengan kata lain, singularitas yang dihasilkan oleh keruntuhan gravitasi terjadi hanya di tempat-tempat, seperti dalam lubang hitam, di mana mereka tersembunyi rapat dari pandangan orang luar melalui sebuah cakrawala-peristiwa. Tegasnya, ini adalah apa yang dikenal sebagai hipotesis sensor kosmik lemah: ia melindungi pengamat yang tinggal di luar lubang hitam dari konsekuensi keruntuhan kemampuan meramal yang terjadi pada titik singularitas, tapi ia tidak melakukan apa-apa untuk menyelamatkan astronot sial yang terjatuh ke dalam lubang itu."[xvii]
Apa yang dapat kita tarik dari uraian itu? Tidak puas dengan awal (dan akhir) waktu untuk seluruh jagad, Penrose dan Hawking kini menemukan bahwa di berbagai tempat di jagad ini waktu telah berhenti berputar! Sekalipun bukti-bukti tentang keberadaan lubang hitam masih sangat kabur, kelihatannya sangat mungkin bahwa gejala itu memang ada, dalam bentuk bintang-bintang yang runtuh ke dalam dengan konsentrasi materi dan gravitasi yang maha dahsyat. Tapi sangat diragukan bahwa keruntuhan gravitasi ini akan dapat mencapai titik singularitas, apalagi jika ia berada dalam keadaan itu selama-lamanya. Jauh sebelum keadaan ini tercapai, konsentrasi materi dan enerji yang demikian dahsyat haruslah menghasilkan satu ledakan yang maha masif.
Seluruh jagad adalah bukti bahwa proses perubahan tidaklah pernah berhenti, pada tiap tingkatannya. Bagian-bagian yang besar dari jagad ini mungkin mengembang, sementara yang lain mengerut. Masa-masa panjang kesetimbangan akan dirusak oleh ledakan-ledakan yang dahsyat, seperti supernova, yang pada gilirannya akan menyediakan bahan mentah untuk pembentukan galaksi-galaksi baru, yang terus berlangsung sepanjang waktu. Tidak ada pelenyapan atau penciptaan materi, tapi hanya perubahannya yang terus-menerus dan tanpa henti dari satu keadaan ke keadaan lainnya. Maka tidak mungkin ada sesuatu yang dapat disebut "akhir sang kala" di dalam lubang hitam, atau di manapun juga.
Satu Abstraksi Kosong
Seluruh paham mistis yang diturunkan dari interpretasi subjektivis atas waktu, yang membuatnya tergantung (atau relatif) pada seorang pengamat. Tapi waktu adalah gejala yang objektif, yang tidak tergantung dari pengamat manapun. Kebutuhan untuk memasukkan si astronot sial itu ke dalam teori tidaklah muncul dari sebuah kebutuhan ilmiah, tapi sebagai hasil dari satu sudut pandang filsafati tertentu, yang diselundupkan di bawah panji-panji "teori relativitas". Anda lihat, supaya waktu dapat menjadi "riil", ia membutuhkan seorang pengamat, yang kemudian dapat menginterpretasikannya dari sudut pandangnya sendiri. Kalau demikian, jika tidak ada seorangpun pengamat, tidak ada waktu! Dalam sebuah argumentasi yang teramat aneh, pengamat ini dilindungi dari pengaruh buruk lubang hitam oleh sebuah hipotetis acak, sebuah "sensor kosmik lemah", apapun artinya itu. Walau demikian, di dalam lubang itu, waktu tidak ada. Jadi, di luarnya, waktu ada, tapi sejengkal di muka, waktu tidak ada. Sebagai batas antara dua keadaan ini, kita mendapati cakrawala-peristiwa yang misterius itu, yang ciri-cirinya tertutup mendung ketidakpastian.
Setidaknya, kelihatannya kita harus menanggalkan segala harapan untuk kelak memahami apa yang terjadi di luar cakrawala-peristiwa, karena, mengutip Hawking, ia "dengan rapi disembunyikan dari pandangan kita." Di sini kita dapati revisi a la abad ke-20 dari Thing-in-Itself-nya Kant. Dan, seperti Thing-in-Itself, ternyata ia sebenarnya tidak terlalu sulit untuk dimengerti. Apa yang kita dapati di sini adalah satu pandangan idealis dan mistik atas waktu dan ruang, yang dijejalkan ke dalam model matematik, dan disalahpahami sebagai sesuatu yang nyata ada.
Waktu dan ruang adalah dua ciri materi yang paling mendasar. Lebih tepatnya, mereka adalah cara mengada dari materi. Kant telah menunjukkan bahwa, jika kita menanggalkan seluruh ciri-ciri fisik materi, kita akan mendapati waktu dan ruang. Tapi ini, nyatanya, adalah sebuah abstraksi kosong. Waktu dan ruang tidak dapat hadir tanpa ciri-ciri fisik materi, seperti orang tidak akan memakan "buah-buahan" secara umum melainkan apel atau jeruk, atau seperti seorang pria tidak dapat bercinta dengan "kaum perempuan". Orang telah melontarkan tuduhan kepada Marx, tanpa bukti sedikitpun, bahwa ia memandang Sejarah sebagai berjalan tanpa peran-serta secara sadar dari manusia di dalamnya, semata sebagai hasil dari Kekuatan Ekonomi, atau hal-hal tidak masuk nalar lainnya. Nyatanya, Marx menyatakan dengan jelas bahwa Sejarah tidak akan dapat berbuat apa-apa, dan manusia menulis sendiri sejarahnya, sekalipun mereka tidak melakukan hal itu sepenuhnya atas "kehendak bebas" mereka.
Hawking, Penrose dan banyak lagi yang lain bersalah persis karena kesalahan seperti yang dituduhkan kepada Marx. Sebagai ganti abstraksi kosong atas Sejarah, yang pada kenyataannya sangat mewujud dan memiliki kehidupan dan kehendaknya sendiri, kita di sini mendapati satu abstraksi yang sama kosongnya atas Waktu, yang dilihat sebagai entitas yang independen, yang mengalami kelahiran dan kematian, dan yang umumnya melahirkan segala macam sulapan, bersama dengan kawan karibnya, sang Ruang, yang bangkit dan runtuh dan melengkung, layaknya seorang pemabuk kosmik, dan akhirnya menelan seorang astronot sial ke dalam lubang hitam.
Hal seperti ini akan sangat bagus bagi sebuah fiksi ilmiah, tapi tidak terlalu berguna sebagai alat untuk memahami jagad raya. Jelas, terdapat berbagai kesulitan praktis dalam mendapatkan informasi yang akurat untuk, katakanlah, bintang-bintang neutron. Dalam makna tertentu, dalam hubungannya dengan jagad raya, kita mendapati diri kita pada kedudukan yang kurang lebih mirip dengan kedudukan nenek-moyang manusia terhadap gejala-gejala alam. Karena kurangnya informasi, kita mencari penjelasan yang rasional atas hal-hal yang sulit dan kabur itu. Kita akhirnya terlempar kembali pada sumberdaya kita sendiri - pikiran dan imajinasi. Segala hal akan terasa mistik ketika mereka tidak dipahami. Untuk dapat memahami, sangat perlu untuk membuat hipotesis. Beberapa di antaranya akan terbukti keliru. Hal itu, pada dirinya sendiri, bukanlah satu masalah. Seluruh sejarah ilmu pengetahuan dipenuhi dengan contoh-contoh di mana upaya pembuktian sebuah hipotesis yang keliru ternyata membawa orang kepada penemuan-penemuan penting.
Walau demikian, kita memiliki kewajiban untuk menjamin bahwa hipotesis-hipotesis itu memiliki sifat yang cukup rasional. Di sini telaah filsafat menjadi hal yang wajib. Apakah kita memang harus kembali pada mitos-mitos primitif dan agama untuk memahami jagad raya? Apakah kita perlu menghidupkan kembali paham idealisme yang telah terbukti keliru itu, yang, pada kenyataannya, sangat dekat dengan segala macam mitos dan agama? Apakah memang perlu untuk mengulang penemuan roda? "Kita tidak benar-benar dapat beradu argumen dengan teorema matematika." Mungkin memang tidak. Tapi tentunya kita dapat beradu argumen dengan premis-premis filsafat yang keliru, dan interpretasi idealis tentang waktu, yang membawa kita pada kesimpulan seperti berikut:
"Ada beberapa penyelesaian atas persamaan relativitas umum di mana dimungkinkan bagi astronot kita untuk melihat singularitas secara telanjang: ia mungkin dapat menghindarkan tumburan dengan singularitas dan justru jatuh ke dalam sebuah 'wormhole' [lubang-cacing] dan muncul di bagian lain jagad ini. Ini akan membuka kemungkinan bagi perjalanan melintasi ruang dan waktu, tapi sayang kelihatannya penyelesaian ini sangat tidak stabil; gangguan sekecil apapun, seperti kehadiran astronot itu sendiri, dapat mengubahnya sehingga astronot itu gagal melihat singularitas itu sampai ia menabraknya dan waktu berakhir baginya. Dengan kata lain, singularitas akan selalu terletak di masa depannya, bukan di masa silamnya. Versi sensor kosmik kuat menyatakan bahwa dalam sebuah penyelesaian yang realistik, singularitas akan selalu terletak selamanya di masa depan (seperti singularitas dari keruntuhan gravitasi) atau selamanya di masa lalu (seperti Ledakan Besar). Kami sangat mengharapkan bahwa salah satu hipotesis itu benar karena dekat sebuah singularitas yang telanjang terletak kemungkinan untuk bepergian ke masa lalu. Sementara hal ini akan bagus untuk para penulis fiksi ilmiah, hal itu akan berarti pula bahwa tidak ada seorangpun yang aman: seseorang mungkin akan pergi ke masa lalu dan membunuh ayah atau ibu Anda sebelum Anda dilahirkan!"[xviii]
"Perjalanan-waktu" merupakan bagian dari halaman-halaman buku fiksi ilmiah, di mana ia dapat menjadi sumber dari kesenangan yang tidak berbahaya. Tapi kami yakin bahwa tidak ada orang yang perlu takut bahwa keberadaan mereka mungkin akan terganggu karena beberapa pelancong-waktu yang ceroboh membunuh nenek mereka. Jujur saja, kita cuma perlu bertanya saja untuk membuat orang menyadari absurditas pernyataan di atas. Waktu hanya berjalan searah, dan tidak dapat diputar balik. Apapun yang kawan kita si astronot itu temukan di dasar lubang hitam, ia tidak akan menemukan bahwa waktu telah diputar balik, atau "diam tak bergerak" (kecuali dalam makna bahwa, karena ia akan segera dirobek-robek oleh gaya gravitasi, waktu akan berhenti baginya, bersamaan dengan seluruh kehidupannya).
Kita telah berkomentar tentang kecenderungan mencampuradukkan ilmu pengetahuan dengan fiksi ilmiah. Juga dapat dilihat bahwa banyak fiksi ilmiah juga dilambari dengan semangat yang semi-religius, mistik dan idealis. Jauh-jauh hari, Engels telah menunjukkan bahwa para ilmuwan yang mengabaikan filsafat akan seringkali menjadi korban dari segala macam mistisime. Ia menulis sebuah artikel tentang hal itu, yang diberinya judul Natural Science and the Spirit World, dari mana kutipan berikut diambil:
"Aliran ini merajalela di Inggris. Pendirinya, sang Francis Bacon yang ternama, telah mengajukan tuntutan bahwa metode barunya yang empirik dan induktif harus dikejar dan, terutama, untuk menghasilkan darinya: usia yang lebih panjang, peremajaan - sampai tahap tertentu, perubahan tinggi dan postur tubuh, transformasi dari satu tubuh ke tubuh yang lain, kemampuan menghasilkan spesies-spesies baru, kuasa atas udara dan angin dan kemampuan menciptakan badai. Ia mengeluh bahwa penyelidikan semacam itu telah ditinggalkan, dan dalam bukunya tentang sejarah alam, ia memberi resep-resep pasti untuk membuat emas dan mewujudkan mukjizat-mukjizat tertentu. Isaac Newton juga dalam usia tuanya menyibukkan diri dengan upaya menjelaskan Wahyu Yohanes. Jadi tidak perlu diherankan jika di tahun-tahun terakhir empirisme Inggris yang mewujud melalui beberapa wakilnya - lagipula bukan yang terburuk dari mereka - telah terlihat menjadi korban tak berdaya atas upacara-upacara pemanggilan arwah yang diimpor dari Amerika."[xix]
Tidak diragukan lagi bahwa Stephen Hawking dan Roger Penrose adalah ahli-ahli matematik yang cemerlang. Masalahnya adalah bahwa, jika Anda mulai dengan premis yang salah, niscaya Anda akan menarik kesimpulan yang salah pula. Hawking jelas merasa tidak nyaman dengan ide bahwa kesimpulan-kesimpulan yang religius dapat ditarik dari teorinya. Ia menyebut di tahun 1981, ketika ia menghadiri satu konferensi tentang kosmologi di Vatikan, yang diorganisir oleh para Jesuit, dan berkomentar:
"Gereja Katolik telah membuat satu kesalahan besar terhadap Galileo ketika mereka berusaha menetapkan hukum tentang masalah keilmuan, menyatakan bahwa matahari berputar mengelilingi bumi. Kini, berabad-abad kemudian, mereka telah memutuskan untuk mengundang sejumlah ilmuwan untuk memberi mereka nasehat mengenai kosmologi. Pada akhir konferensi para peserta diundang untuk audiensi bersama Paus. Ia menyatakan bahwa dibenarkan untuk mempelajari evolusi jagad raya setelah Ledakan Besar, tapi kita tidak boleh mencoba menelaah Ledakan Besar itu sendiri karena itulah saat Penciptaan dan, maka dari itu, adalah karya Tuhan. Saya merasa lega saat itu karena ia tidak mengetahui perihal yang saya bicarakan pada saat konferensi - kemungkinan bahwa ruang-waktu adalah berhingga besarnya, tapi tidak memiliki garis batas, yang berarti bahwa ruang-waktu tidak memiliki satu awal, satu saat Penciptaan. Saya tidak berkeinginan untuk turut mengalami nasib seperti Galileo, orang yang saya rasa sangat dekat dengan saya, sebagian karena kebetulan saya dilahirkan tepat 300 tahun setelah kematiannya!"[xx]
Jelas, Hawking ingin menarik garis antara dirinya dengan para penganut Penciptaan. Tapi upaya itu tidaklah terlalu berhasil. Bagaimana mungkin jagad ini dapat memiliki ukuran yang berhingga, sementara tidak memiliki garis batas. Dalam matematik, dimungkinkan untuk mendapat deret bilangan yang jumlahnya tak berhingga, dimulai dari satu. Tapi pada kenyataannya, ide tentang ketidakberhinggaan tidaklah dimulai dengan satu, atau angka yang lain. Ketidakberhinggaan bukanlah konsep matematik. Ia tidak dapat dihitung. "Ketidakberhinggaan" yang sepihak ini adalah apa yang disebut Hegel sebagaiketidakberhinggaan yang buruk. Engels menangani masalah ini dalam polemiknya dengan Dühring:
"Tapi bagaimana dengan kontradiksi yang menyangkut 'deret bilangan tak berhingga terhitung'? Kita akan berada dalam posisi yang baik untuk memeriksa hal ini lebih dekat segera setelah Herr Dühring membuktikan kecerdasannya dengan melakukan penghitungan itu bagi kita. Ketika ia telah menyelesaikan tugas menghitung dari minus tak berhingga sampai nol, mari kita undang dia untuk melakukannya lagi. Sangat jelas bahwa, dari manapun ia mulai menghitung, ia akan mendapati satu deret yang tak berhingga dan, bersamanya, satu tugas yang harus dipenuhinya. Mari biarkan dia membalikkan deret tak berhingganya dari 1+2+3+4 ... dan mencoba menghitung dari tak berhingga sampai satu; hal ini tentunya hanya akan dicoba oleh orang yang tidak memiliki bayangan sedikitpun tentang apa yang dihadapinya. Lebih jauh lagi, ketika Herr Dühring menyatakan bahwa deret tak berhingga dari waktu yang telah kita lewat telah dihitung, maka ia menyatakan bahwa waktu memiliki satu awal; kalau tidak demikian, ia tidak dapat mulai 'menghitung' sama sekali. Maka, sekali lagi ia menyelundupkan sebuah premis ke dalam argumen itu, sebuah premis yang seharusnya ia buktikan terlebih dahulu. Ide tentang 'deret tak berhingga yang terhitung', dengan kata lain, Hukum Dühring tentang Bilangan Tentu yang amat komprehensif itu, mengandung satu contradiction in adjecto, kontradiksi di dalam dirinya sendiri, dan sungguh sebuah kontradiksi yang absurd."Jelaslah bahwa sebuah ketidakberhinggaan yang memiliki satu akhir tanpa satu awal tidak lebih dan tidak kurang dari ketidakberhinggaan dengan sebuah awal tapi tanpa akhir. Pemahaman yang sedikit-dikitnya tentang dialektika seharusnya sudah membuat Herr Dühring paham bahwa awal dan akhir adalah dua hal yang sama, seperti Kutub Utara dan Kutub Selatan, dan bahwa jika ujung akhir dihilangkan, yang awal akan menjadi yang akhir - satu-satunya akhir yang dimiliki oleh deret itu; dan sebaliknya. Seluruh penglihatan semu ini akan nampak mustahil kecuali untuk penggunaan matematik ketika bekerja dengan deret tak berhingga. Karena dalam matematik sangat perlu untuk mulai dari titik yang tentu, berhingga, untuk sampai kepada ketakberhinggaan, semua deret matematik, positif atau negatif, harus mulai dengan bilangan 1, atau deret itu tidak dapat digunakan untuk perhitungan. Tapi kebutuhan logis dari para ahli matematik ini sama sekali bukan sebuah hukum bagi dunia nyata."[xxi]
Stephen Hawking membawa spekulasi relativistik ini pada satu titik ekstrim dengan karyanya tentang lubang hitam, yang membawa kita tepat pada dunia fiksi ilmiah. Dalam upaya untuk mengatasi persoalan yang memalukan tentang apa yang terjadi sebelum Ledakan Besar, diajukanlah ide tentang "bayi jagad", yang lahir sepanjang waktu, dan dihubungkan dengan apa yang dikenal sebagai "lubang-cacing". Seperti komentar ironis yang dilontarkan Lerner: "Itu adalah satu visi yang kelihatannya membutuhkan sejenis kontrasepsi kosmik."[xxii]Sangat mengherankan bahwa banyak ilmuwan yang waras menganggap ide yang ajaib ini sebagai sebuah ide yang baik.
Ide tentang "jagad yang berhingga tapi tanpa garis batas" lagi-lagi adalah sebuah hasil dari abstraksi matematik, yang tidak berhubungan dengan realitas dari jagad yang kekal dan tak berhingga, yang terus-menerus berubah. Sekali kita mengambil sudut pandang ini, tidak perlu ada spekulasi mistik tentang "lubang-cacing", singularitas, superstring, dan segala yang lainnya. Satu jagad yang tak berhingga tidak membuat kita butuh mencari satu awal atau satu akhir, kita hanya butuh menelusuri proses pergerakan, perubahan dan perkembangan. Pandangan dialektik tidak menyisakan ruang untuk Surga atau Neraka, Tuhan atau Setan, Penciptaan atau Penghakiman Terakhir. Hal ini tidak berlaku bagi Hawking yang, dapat diramalkan, akhirnya mencoba untuk "memahami jalan pikiran Tuhan".
Kaum reaksioner bertepuk tangan melihat pemandangan ini, dan menggunakan kecenderungan yang sedang merajalela di dunia ilmiah ini untuk kepentingan mereka sendiri. William Rees-Mogg, konsultan bisnis besar itu, menulis:
"Kami berpikir bahwa kemungkinan besar gerakan-gerakan keagamaan yang kita kini lihat bekerja di banyak masyarakat di seluruh dunia akan menjadi semakin kuat jika kita mengalami masa-masa sulit dalam perekonomian. Agama akan diperkuat karena laju ilmu pengetahuan saat ini tidak lagi menggerogoti pandangan agama tentang realitas. Sungguh, untuk pertama kalinya selama berabad-abad, ilmu pengetahuan justru memperkuatnya."[xxiii]
Pikiran di dalam Kehampaan
"Why, sometimes, I've believed as many as six impossible things before breakfast."
"Wah, kadang, saya telah mempercayai sebanyak enam hal mustahil sebelum saya sarapan."
(Lewis Carroll, dalam Alice in Wonderland)
"With men this is impossible; but with God all things are possible."
"Bagi manusia hal ini tidak mungkin; tapi bagi Allah segala sesuatu mungkin."
(Injil Matius 19:26)
"Nothing can be created out of nothing."
"Tidak ada yang dapat diciptakan dari ketiadaan."
(Lucretius)
Sejenak sebelum menyelesaikan penulisan buku ini, kami mendapati satu tulisan termutakhir tentang kosmologi Ledakan Besar, yang muncul dalam The New Scientist pada tanggal 25 Februari 1995. Dalam sebuah artikel dari Robert Matthew yang berjudul Nothing like a Vacuum, kami membaca baris-baris berikut ini:
"Ia ada di sekitar Anda, tapi Anda tidak akan merasakannya. Ia adalah sumber segala sesuatu, namun ia adalah ketiadaan."
Apakah hal yang mengagumkan ini? Sebuah kehampaan. Apa itu kehampaan? Kata Latin vacuus, yang merupakan akar kata vacuum, berarti kosong. Kamus mendefinisikannya sebagai "ruang yang kosong, atau dilucuti dari segala materi atau isi; ruang apapun yang tidak ditempati atau tidak diisi; kekosongan, blangko." Seperti inilah pemahaman orang sampai sekarang. Tapi tidak lagi. Kehampaan yang bersahaja itu, mengutip Tuan Matthew, telah menjadi "salah satu dari topik paling panas yang dibicarakan dalam fisika kontemporer."
"Ia terbukti sebagai sebuah taman ajaib bagi segala efek sihir: medan gaya yang muncul begitu saja, partikel-partikel yang muncul mengada kemudian menghilang lagi dan letupan-letupan enerjik yang tidak nampak sumber tenaganya."
Kita patut bersyukur untuk dilahirkannya Heisenberg dan Einstein (Einstein yang malang!), kita kini memiliki "pemahaman yang mengagumkan bahwa di sekitar kita partikel-partikel sub-atomik 'virtual' terus-menerus muncul begitu saja dari ketiadaan, dan menghilang lagi dalam sekitar 10-23 detik. Maka 'ruang hampa' tidaklah kosong sama sekali, tapi merupakan sebuah laut mendidih dengan ativitas yang mengisi seluruh Jagad." Pernyataan ini benar dan sekaligus juga keliru. Benar bahwa seluruh jagad dipenuhi oleh materi dan enerji, dan bahwa "ruang hampa" tidaklah benar-benar kosong, melainkan penuh dengan partikel, radiasi dan medan gaya. Benar bahwa partikel-partikel terus-menerus berubah, dan bahwa beberapa di antaranya berusia sangat singkat sehingga mereka disebut partikel "virtual". Sama sekali sekali tidak ada yang "menakjubkan" tentang ide-ide ini. Akan tetapi akan sangat keliru jika mengatakan bahwa mereka "muncul begitu saja dari ketiadaan". Kita telah membahas kesalahan pandangan di atas dan tidak perlu mengulang apa yang telah dibicarakan sebelumnya.
Seperti kaset yang diputar berulang-ulang, mereka yang ingin memasukkan idealisme ke dalam fisika terus-menerus memainkan ide bahwa Anda dapat memperoleh sesuatu dari ketiadaan. Ide ini bertentangan dengan segala hukum fisika yang diketahui, termasuk fisika kuantum. Namun masih juga kita temui paham ajaib bahwa enerji dapat diperoleh benar-benar dari ketiadaan! Ini persis seperti upaya menemukan perpetuum mobile, mesin yang mengambil tenaganya dari dirinya sendiri, satu ide yang telah dibuktikan mustahil bertahun-tahun yang lalu.
Fisika modern dimulai dengan penolakan terhadap ide kuno tentang ether, sebuah medium universal yang tak kasat mata, yang dipikir adalah medium tempat merambatnya cahaya. Teori relativitas khusus Einstein membuktikan bahwa cahaya dapat berjalan melalui ruang hampa, dan tidak membutuhkan medium khusus apapun. Ajaibnya, setelah mengutip Einstein sebagai sebuah otoritas (hal ini merupakan kewajiban dalam fisika seperti kewajiban orang untuk membuat tanda salib sebelum memasuki atau meninggalkan gereja, dan kira-kira sama maknanya) Tuan Matthew meneruskan dengan menyelundupkan ether kembali ke dalam fisika:
"Hal ini tidak berarti bahwa fluida universal tidak mungkin ada, tapi ia memang berarti bahwa fluida semacam itu haruslah bersesuaian dengan apa yang didiktekan oleh relativitas khusus. Ruang hampa tidak harus hanya menjadi satu fluktuasi kuantum di seputar sebuah keadaan rata-rata kehampaan sejati. Ia dapat menjadi sebuah sumber enerji yang permanen dan bukan nol di jagad raya."
Sekarang, apa persisnya yang mungkin ia maksudkan dengan pernyataan itu? Sejauh ini kita telah diberi tahu tentang berbagai perkembangan "menakjubkan" dalam fisika, "taman ajaib" berisi berbagai partikel dan telah diyakinkan bahwa ruang hampa memiliki cukup enerji untuk memenuhi segala kebutuhan kita. Tapi informasi aktual yang diberikan oleh artikel itu tidaklah memberikan sesuatu yang baru bagi kita. Artikel ini mengandung pernyataan-pernyataan yang panjang, tapi sangat sedikit mengandung fakta. Mungkin memang niatan sang penulis untuk mengatasi sedikitnya fakta itu dengan membuat kalimat-kalimat yang kabur. Apa yang dimaksudkan dengan "sumber enerji yang permanen dan bukan nol", mari kita coba menerkanya. Dan apa pula yang dimaksud dengan "keadaan rata-rata kehampaan sejati"? Jika yang dimaksudkan adalah sebuah kehampaan sejati, mungkin lebih baik menggunakan dua kata yang efektif ketimbang mempergunakan empat kata yang hanya menambah ketidakjelasan. Pengaburan yang disengaja seperti ini biasanya digunakan untuk menutupi pemikiran yang kacau, khususnya dalam bidang ini. Mengapa tidak bicara dalam bahasa yang lurus-lurus saja? Kecuali, tentu, jika yang dimaksudkan adalah "ketiadaan sejati" ... akan makna tulisan itu.
Seluruh tujuan dari artikel ini adalah untuk menunjukkan bahwa sebuah ruang hampa menurunkan kuantitas enerji yang tak berhingga dari ketiadaan. Satu-satunya "bukti" untuk hal ini adalah sepasang rujukan pada teori relativitas umum dan khusus, yang secara teratur digunakan sebagai paku untuk menggantungkan segala hipotesis ngawur. "Relativitas khusus menuntut bahwa sifat-sifat ruang hampa harus nampak sama bagi semua pengamat, berapapun kecepatan mereka. Agar hal ini benar ternyata bahwa tekanan dari 'laut' kehampaan itu harus persis berlawanan dengan kerapatannya. Ini adalah keadaan yang kedengarannya sangat biasa-biasa saja, tapi ia memiliki akibat yang menakjubkan. Ia berarti, misalnya, bahwa satu wilayah tertentu enerji ruang hampa mempertahankan tingkat kerapatan enerji yang sama, seberapapun kita mengembangkan wilayah itu. Ini aneh, setidaknya. Bandingkanlah dengan perilaku gas biasa, yang kerapatan enerjinya turun berbanding lurus dengan peningkatan volumenya. Sepertinya sebuah ruang hampa dapat menarik tenaga dari sebuah sumber yang tak pernah kering."
Pertama, kita harus mencatat bahwa apa yang sebetulnya baru merupakan hipotesis, "fluida universal", beberapa kalimat sebelumnya kini telah diubah menjadi satu 'laut' kehampaan aktual, walaupun dari mana "air"-nya datang, tidak ada yang benar-benar yakin. Ini aneh, setidaknya. Tapi, biarkanlah. Mari kita, seperti sang penulis, membuat apa yang seharusnya dibuktikan menjadi asumsi, dan menerima keberadaan dari laut kehampaan maha luas ini sebagai sesuatu yang nyata. Ternyata bahwa "ketiadaan" ini bukan hanya sesuatu, tapi merupakan "sesuatu" yang sangat substansial. Seperti sihir, ia terisi dengan enerji "dari sumber yang tak pernah kering." Ini adalah revisi a la kosmologi dari mitos corncopia, "mangkuk serba kecukupan" dari mitologi Yunani dan Irlandia, sebuah mangkuk atau panci minuman yang tidak pernah kering seberapapun kita minum darinya. Ini adalah hadiah dari para dewa. Kini Tuan Matthew menyajikan pada kita sesuatu yang akan membuat hadiah para dewa ini seakan mainan anak-anak saja.
Jika enerji memasuki ruang hampa, ia harus datang dari satu tempat di luar kehampaan itu. Ini sangat jelas, karena sebuah ruang hampa tidak dapat hadir terisolasi dari segala materi dan enerji. Ide tentang ruang kosong tanpa materi adalah sama tidak masuk nalarnya dengan ide tentang materi tanpa ruang. Tidak ada ruang yang mutlak hampa di bumi. Hal yang paling dekat dengan kehampaan sempurna adalah ruang angkasa. Tapi kenyataannya, ruang angkasa juga tidak kosong. Beberapa dasawarsa lalu, Hannes Alfén memperlihatkan bahwa ruang angkasa dipenuhi dengan jaring-jaring arus listrik dan medan magnet yang terisi dengan benang-benang plasma. Ini bukan hasil dari spekulasi atau sihir yang diturunkan dari teori relativitas, tapi telah dibuktikan melalui pengamatan, termasuk oleh Voyager dan Pioneer yang telah mendeteksi keberadaan arus listrik dan benang-benang plasma itu di sekitar Jupiter, Saturnus dan Uranus.
Jadi memang terdapat cukup banyak enerji di dalam ruang. Tapi bukan jenis enerji yang dibicarakan Tuan Matthew. Sama sekali tidak mirip. Setelah membangun "laut kehampaan"-nya ia bermaksud mendapatkan enerjinyalangsung dari kehampaan itu sendiri. Tidak sedikitpun materi yang diperlukan! Ini jauh lebih baik dari seorang pesulap yang menarik kelinci dari topi. Bagaimanapun, kita semua tahu bahwa kelinci itu datang dari satu tempat, kita cuma tidak melihat bagaimana ia didatangkan. Enerji yang ini datang tidak dari mana-mana. Ia datang dari sebuah kehampaan, atas seijin teori relativitas umum. "Salah satu ciri kunci dari teori relativitas umum Einstein adalah bahwa massa bukanlah satu-satunya sumber gravitasi. Secara khusus, tekanan, baik positif maupun negatif juga dapat menimbulkan efek gravitasi."
Sampai titik ini, para pembaca akan telah jatuh ke dalam suasana mistis. Kini, semua menjadi (hampir) jelas. "Ciri kehampaan ini," kita diberi tahu, "terletak di jantung dari konsep baru yang mungkin paling penting dalam kosmologi inflasi kosmik yang ada sejak dasawarsa lalu. Ide ini, yang menyatakan bahwa inflasi kosmik muncul dari asumsi bahwa janin jagad ini dipadati dengan enerji kehampaan yang tidak stabil, yang efek 'anti-gravitasional'-nya melembungkan jagad dengan faktor kira-kira 1050 dalam waktu hanya sekitar 10-32 detik. Enerji kehampaan mati, meninggalkan fluktuasi acak yang enerjinya berubah menjadi panas. Karena enerji dan materi dapat saling dipertukarkan, hasilnya adalah penciptaan materi dari apa yang kini kita sebut Ledakan Besar."
Jadi begitu! Seluruh bangunan acak ini ternyata dimaksudkan untuk memberi dukungan terhadap teori inflasi kosmik dari Ledakan Besar. Seperti biasa, mereka memindahkan tiang gawang terus-menerus, untuk tetap mengapungkan hipotesis mereka dengan menghalalkan segala cara. Agak mirip dengan para pendukung teori Aristoteles-Ptolomeus bahwa langit adalah sebuah lengkung kristal, yang terus mereka perbaharui, semakin hari semakin rumit, untuk terus membuka ruang untuk menjejalkan fakta-fakta baru ke sana. Seperti yang telah kita lihat, teori ini sedang mengalami hari-hari buruk belakangan ini, dengan "materi-gelap dingin" yang hilang, dan keributan yang mengesalkan tentang konstanta Hubble. Demikian butuhnya mereka akan dukungan sekecil apapun, para pendukungnya pasti telah berkeliling mencari penjelasan atas salah satu masalah sentral dari teori itu - dari mana datangnya semua enerji yang diperlukan untuk mendorong terjadinya Ledakan Besar. "Makan siang gratis yang paling besar sepanjang jaman," Alan Guth menyebutnya demikian. Kini mereka ingin membebankan rekening itu pada orang lain, atau sesuatu yang lain, dan mereka mendapati - ruang hampa. Kami meragukan apakah rekening yang satu ini akan pernah dibayar. Dan, di dunia nyata, orang yang tidak membayar rekeningnya pasti dilempar keluar rumah makan, bahkan kalaupun mereka mencoba memakai teori relativitas umum sebagai ganti uang tunai yang harus dibayarkan.
"Dari ketiadaan, melalui ketiadaan, menuju ketiadaan," kata Hegel. Ini adalah ukiran batu nisan yang cocok untuk teori inflasi kosmik. Sesungguhnya hanya ada satu cara untuk mendapat sesuatu dari ketiadaan - dengan Penciptaan. Dan ini hanya mungkin jika ada seorang Pencipta. Silakan mencoba dengan cara apapun, para pendukung Ledakan Besar pasti akan menemukan bahwa langkah mereka akan selalu dibimbing ke arah ini. Beberapa di antara mereka akan berjalan dengan senang hati, yang lain memprotes bahwa mereka bukan orang yang religius "dalam makna yang konvensional". Tapi gerakan kembali pada mistisisme ini adalah keniscayaan bagi mitos Penciptaan modern ini. Untungnya jumlah orang yang semakin tidak puas dengan keadaan ini semakin hari semakin bertambah. Cepat atau lambat, sebuah terobosan akan terjadi pada tingkat pengamatan, terobosan yang akan memungkinkan lahirnya teori baru, akhirnya kita dapat membiarkan teori Ledakan Besar beristirahat dengan tenang di peraduan terakhirnya. Semakin cepat teori baru ini muncul semakin baik.
Asal-Muasal Tata Surya
Ruang angkasa tidaklah sepenuhnya kosong. Satu kehampaan sempurna tidak ada di alam. Ruang angkasa diisi dengan gas tipis - "gas antar-bintang" yang pertama kali dideteksi oleh Hartmann di tahun 1904. Konsentrasi gas dan debu menjadi semakin besar dan padat di daerah seputar galaksi-galaksi, yang dikelilingi oleh semacam "kabut", yang kebanyakan terdiri dari atom hidrogen, yang terionisasi oleh radiasi dari bintang-bintang. Bahkan materi ini tidaklah diam dan mati, tapi dipecah-pecah ke dalam berbagai partikel sub-atomik bermuatan listrik, yang terpengaruh oleh segala macam gerak, proses dan perubahan. Atom-atom ini kadangkala bertumburan dan dengan demikian mengubah tingkat enerjinya. Walau tiap atom tunggal mungkin hanya bertumburan sekali selama 11 juta tahun, karena jumlah atom begitu besar, tumburan ini cukup untuk terus melahirkan satu pancaran yang kontinyu dan dapat dideteksi, "nyanyian hidrogen", yang pertama dideteksi pada tahun 1951.
Hampir semua dari gas ini adalah hidrogren, tapi terdapat juga deuterium, bentuk hidrogen yang lebih kompleks, oksigen dan helium. Kelihatannya mustahil bahwa kombinasi yang lebih rumit dapat terjadi, karena penyebaran unsur-unsur ini demikian jarang. Tapi penggabungan itu benar-benar terjadi, dan dengan tingkat kompleksitas yang cukup tinggi pula. Molekul air (H2O), telah ditemukan di antariksa, demikian pula dengan amonia (NH3), disusul oleh formaldehid (H2CO) dan molekul-molekul lain yang semakin kompleks, yang kemudian mendorong lahirnya satu cabang ilmu baru - astrokimia. Akhirnya, telah dibuktikan bahwa molekul dasar penyusun kehidupan - asam amino - terdapat juga di antariksa.
Kant (1755) dan kemudian Laplace (1796) mula-mula meluncurkan satu hipotesis nebular atas pembentukan tata surya. Menurut hipotesis ini, matahari dan planet-planet terbentuk dari kondensasi awan materi yang maha besar. Hal ini kelihatannya sesuai dengan fakta dan, ketika Engels menulis The Dialectics of Nature, teori ini telah diterima secara luas. Namun, di tahun 1905, Chamberlain dan Moulton mengajukan teori alternatif - hipotesis planetesimal. Ini kemudian dikembangkan lebih jauh oleh Jeans dan Jeffrey, yang mengajukan hipotesis pasang-surut di tahun 1918. Hipotesis ini memasukkan ide bahwa tata surya berasal dari tubrukan dua bintang. Masalah dengan teori ini adalah bahwa, jika ia benar, sistem planet akan menjadi gejala yang sangat jarang terjadi. Jarak maha besar yang memisahkan bintang-bintang berarti tubrukan ini akan terjadi 10.000 kali lebih jarang dari supernova - yang sendirinya merupakan gejala yang amat jarang. Sekali lagi kita lihat bahwa upaya untuk mengatasi satu masalah dengan mengandalkan pada kekuatan luar yang kebetulan, seperti bintang tersasar, niscaya akan menimbulkan lebih banyak masalah daripada yang dipecahkan.
Akhirnya, teori yang katanya dibuat untuk menggantikan model Kant-Laplace terbukti tidak kokoh secara matematik. Upaya-upaya lain, seperti "tumburan tiga-bintang" (Littleton) dan teori supernova Hoyle, juga digagalkan di tahun 1939, ketika terbukti bahwa material yang ditarik dari bintang-bintang dengan cara demikian akan menjadi terlalu panas untuk dapat berkondensasi menjadi planet. Ia hanya akan mengembang menjadi awan gas tipis. Dengan demikian, teori musibah-planetesimal telah digulingkan. Hipotesis nebular telah dinaikkan kembali ke atas tahta, tapi dengan tingkat yang lebih tinggi daripada sebelumnya. Ia bukan lagi sekedar pengulangan dari ide-ide Kant dan Laplace. Misalnya, sekarang dipahami bahwa awan gas dan debu yang digambarkan dalam model itu haruslah jauh lebih besar dari yang diperhitungkan semula. Pada tingkat yang demikian besar, awan itu akan mengalami turbulensi, menghasilkan pusaran-pusaran maha besar, yang kemudian akan berkondensasi menjadi sistem-sistem yang terpisah. Model yang sepenuhnya dialektik dikembangkan di tahun 1944 oleh astronom Jerman, Carl F. von Weizsäcker, dan disempurnakan oleh astro-fisikawan Swedia, Hannes Alfén.
Weizsäcker menghitung bahwa akan terdapat jumlah materi yang cukup dalam pusaran galaktik itu untuk menghasilkan galaksi-galaksi dalam proses kontraksi turbulen, yang menghasilkan pusaran-pusaran lain yang lebih kecil. Tiap pusaran ini dapat menghasilkan tata surya dan planet-planet. Hannes Alfén membuat telaah khusus mengenai medan magnet matahari. Pada tahap awalnya, matahari berputar dengan kecepatan tinggi, tapi akhirnya dilambatkan oleh medan magnetnya sendiri. Perlambatan ini memindahkan momentum putarnya ke planet-planet. Versi baru dari teori Kant-Laplace, yang dikembangkan oleh Alfén dan Weizsäcker, kini diterima umum sebagai versi yang paling memungkinkan bagi asal-muasal tata surya.
Kelahiran dan kematian bintang-bintang mengandung satu contoh lanjut dari kerja alam yang dialektik. Sebelum kehabisan bahan bakar nuklirnya, bintang-bintang mengalami satu masa evolusi berkepanjangan yang tenang dan damai. Tapi ketika mereka mencapai titik kritisnya, mereka mengalami akhir yang penuh gejolak, runtuh ke dalam karena beratnya sendiri dalam waktu kurang dari satu detik, memancarkan jumlah enerji yang tak terkira dalam bentuk cahaya, memancarkan lebih banyak enerji dalam waktu beberapa bulan ketimbang yang telah dipancarkannya selama kehidupannya yang milyaran tahun itu. Namun pancaran cahaya ini hanya mewakili sebagian kecil saja dari jumlah enerji yang terlibat dalam sebuah supernova. Enerji kinetik dari ledakan itu sepuluh kali lebih besar lagi. Mungkin sepuluh kali lipat lagi dari enerji kinetik itu terbawa dalam bentuk neutrino, yang dipancarkan dalam ledakan yang berlangsung kurang dari satu detik. Sebagian besar massa bintang akan terlempar ke angkasa. Ledakan supernova semacam ini, di pinggiran Bima Sakti melemparkan massanya, yang tereduksi menjadi debu nuklir, mengandung berbagai macam unsur. Bumi dan segala isinya, termasuk kita, seluruhnya dibangun dari pengolahan limbah debu bintang ini, besi di dalam darah kita adalah salah satu contoh tipikal dari limbah kosmik yang telah didaur ulang.
Revolusi di jagad raya, seperti varian yang terjadi di bumi, adalah kejadian yang jarang. Di galaksi kita sendiri, hanya tiga supernova yang telah tercatat dalam waktu 1000 tahun terakhir. Yang paling cemerlang dari ketiganya, tercatat oleh para astronom Cina di tahun 1054, menghasilkan Nebula Kepiting. Lebih jauh lagi, penggolongan bintang-bintang telah membawa kita pada kesimpulan bahwa tidak ada jenis materi baru di jagad ini. Materi yang sama hadir di mana-mana. Ciri utama dari spektrum bintang-bintang memperlihatkan keberadaan unsur-unsur yang juga hadir di bumi. Perkembangan dari astronomi infra-merah telah menyediakan alat untuk menjelajahi awal antar-bintang yang gelap, di mana mungkin kebanyakan bintang-bintang baru sedang terbentuk. Astronomi radio telah mulai mengungkap komposisi dari awan-asali ini - kebanyakan adalah hidrogen dan debu, tapi dengan tambahan campuran dari berbagai molekul dengan kompleksitas yang mengejutkan, banyak di antaranya adalah molekul organik.
Kelahiran tata surya kita sekitar 4,6 milyar tahun lalu adalah dari awal ceceran debu yang berasal dari sebuah bintang yang kini telah punah. Matahari kita yang sekarang menggumpal di pusat awan datar yang berputar, sementara planet-planet menggumpal pada berbagai titik di seputar matahari. Orang percaya bahwa planet-planet yang lebih luar - Yupiter, Saturnus, Uranus dan Pluto - adalah satu pecontoh dari awal asali itu: hidrogen, helium, metana, amonia dan air. Planet-planet dalam yang lebih kecil - lebih kaya akan unsur-unsur yang lebih berat dan lebih miskin dalam gas-gas semacam helium dan neon, yang sanggup meloloskan diri dari gravitasi mereka yang relatif lebih lemah.
Aristoteles mengira bahwa segala yang ada di bumi adalah fana, tapi apa yang ada di langit tidak berubah dan kekal. Kini kita tahu bahwa tidak demikian halnya. Ketika kita memandang dengan penuh kekaguman ke kekelaman langit malam, kita tahu bahwa setiap benda langit yang menyinari kegelapan itu satu hari akan pudar dan padam. Bukan hanya manusia yang fana, tapi bintang-bintang itu sendiri, yang menyandang nama segenap dewa-dewi, akan pula mengalami kesakitan dan kegairahan dari perubahan, kelahiran dan kematian. Dan, dengan cara yang aneh, pengetahuan ini justru membawa kita lebih dekat pada jagad raya, dari mana kita datang dan ke mana kita kelak akan kembali. Matahari kita pada saat ini masih memiliki cukup hidrogen untuk bersinar milyaran tahun lagi dalam keadaannya yang sekarang. Walau demikian, akhirnya, ia akan meningkatkan suhunya pada tingkat di mana kehidupan di bumi akan menjadi mustahil. Semua mahluk harus musnah, tapi keragaman yang menakjubkan dari jagad material dalam segala perwujudannya adalah kekal dan tak termusnahkan. Kehidupan lahir, mati, dan lahir lagi dan lagi. Demikianlah telah terjadi sebelumnya. Demikianlah ia akan terjadi selama-lamanya.
[i] Dikutip dalam Lerner, op. cit., p. 214.
[ii] Ibid., p. 152.
[iii] Ibid., p. 158.
[iv] Ibid., pp. 39-40.
[v] The Rubber Universe, pp. 11 dan 14, penekanan dari kami.
[vi] Dikutip dalam Lerner, op. cit., pp. 164-5.
[vii] Davies, op. cit., pp. 123, 124-5, dan 126.
[viii] Lerner, op. cit., p. 14.
[ix] Ibid., pp. 52, 196, 209, dan 217-8.
[x] Ibid., pp. 153-4, 221 dan 222.
[xi] Ibid., p. 149.
[xii] Ferris, op. cit., p. 204.
[xiii] S. W. Hawking, A Brief history of Time, From the Big Bang to Black Holes, p. 34.
[xiv] Ibid., pp. 46-7 dan 33.
[xv] Engels, Anti-Dühring, pp. 64-5.
[xvi] Ibid., p. 68.
[xvii] Hawking, op. cit., pp. 50 dan 88-9.
[xviii] Ibid., p. 89.
[xix] Engels, The Dialectics of Nature, pp. 68-9.
[xx] Hawking, op. cit., p. 116.
[xxi] Engels, Anti-Dühring, pp. 62-3.
[xxii] Lerner, op. cit., p. 161.
[xxiii] James Davidson dan William Rees-Mogg, The Great Reckoning, How the World Will Change in the Depression of the 1990's, p. 447.
