PENUAAN DARI SANG KOLOSAL

Paul Davies, dalam karyanya yang berjudul Tiga Menit Terakhir, berupaya menguraikan persoalan utama dalam kosmologi, yakni mengenai akhir alam semesta yang hingga kini masih berada pada ranah hipotesis. Buku ini mengajak pembaca untuk memahami berbagai kemungkinan nasib akhir kosmos berdasarkan perkembangan ilmu pengetahuan modern.

Dalam eksplorasinya, Paul Davies tidak hanya berfokus pada masa depan alam semesta, tetapi juga menelusuri asal-usul terbentuknya. Ia menekankan bahwa hukum-hukum fisika dasar yang menjelaskan awal mula alam semesta tetap relevan dan digunakan dalam menganalisis kemungkinan akhir serta keberlangsungannya. Dengan kata lain, pemahaman tentang awal penciptaan alam semesta menjadi landasan penting dalam merumuskan hipotesis tentang akhirnya.

Paul Davies menyajikan berbagai teori dan spekulasi ilmiah paling mutakhir yang dikembangkan oleh para saintis. Beberapa di antaranya meliputi teori kematian kalor, penyusutan alam semesta, konsep universal child, serta gagasan multiverse. Teori-teori tersebut menunjukkan beragam kemungkinan skenario akhir alam semesta, mulai dari kehancuran total hingga transformasi ke bentuk eksistensi baru.

Paul Davies menggunakan istilah “tiga menit terakhir” bukan sebagai durasi waktu yang benar-benar terjadi, melainkan sebagai metafora untuk menggambarkan fase penutup alam semesta yang paling krusial. Ia meminjam analogi dari konsep “tiga menit pertama” setelah Big Bang, lalu mencerminkannya ke masa depan untuk membantu pembaca membayangkan bagaimana kondisi ekstrim akan muncul di akhir kosmos. Dengan demikian, “tiga menit terakhir” merujuk pada momen ketika hukum-hukum fisika bekerja dalam batas paling ekstrim dan menentukan nasib akhir alam semesta.

Dalam kelanjutannya, Paul Davies menjelaskan segala hipotesis maupun teori tersebut dijelaskan dalam bahasa yang sekiranya mudah untuk dipahami. Ia juga menyatakan bahwa judul dan motivasi dalam menulis buku Tiga Menit Terakhir terinspirasi dari buku yang memiliki judul yang serupa, yaitu Tiga Menit Pertama karya Steven Weinberg 1977.

Penjelasan dalam buku Tiga Menit Terakhir diawali dengan penjelasan konsep hukum termodinamika kedua, yang mana hukum tersebut membahas tentang entropi yang cenderung meningkat seiring waktu menuju kondisi keseimbangan dalam alam semesta. Pada hukum kedua dapat diketahui bahwa kalor berpindah dari panas ke dingin, dan dalam proses tersebut entropi total sistem meningkat, sistem menjadi semakin tidak teratur dan mendekati keseimbangan.

Dalam perkembangannya, panas maupun dingin akan mencapai suatu keseimbangan termal dengan batas maksimum entropi. Jika suatu benda panas mendingin, maka energi yang dilepaskannya menyebar ke lingkungan yang lebih dingin, hingga pada akhirnya suhu keduanya mendekati sama. Hal ini menyebabkan tercapainya kondisi dengan entropi maksimum, di mana tidak ada lagi perbedaan suhu yang signifikan untuk mendorong perpindahan kalor. Proses ini akan berakhir ketika tidak ada lagi sumber energi yang dapat menghasilkan perbedaan suhu dalam sistem.

Hal ini juga berlaku pada cara kerja alam semesta. Bayangkan bintang yang panas terus memancarkan energi ke ruang angkasa yang lebih dingin. Energi tersebut tidak kembali ke sumbernya, melainkan menyebar dan membuat alam semesta secara keseluruhan semakin mendekati keadaan setimbang. Dalam proses ini, entropi alam semesta terus meningkat. Seiring waktu, ketika bintang-bintang kehabisan energi dan tidak lagi mampu memancarkan panas, alam semesta akan mendekati kondisi di mana tidak ada lagi energi yang dapat dimanfaatkan.

Dengan demikian, sesuai dengan hukum termodinamika kedua, alam semesta akan bergerak menuju kondisi entropi maksimum, yaitu keadaan setimbang di mana tidak ada lagi proses fisika berskala besar yang dapat berlangsung secara signifikan. Keadaan ini sering disebut sebagai kematian kalor, yakni kondisi ketika alam semesta menjadi sangat dingin, setara, dan tidak lagi memiliki sumber energi bebas untuk mendukung aktivitas kosmis.

Penjelasan diatas berlaku karena bintang memiliki batas umur tertentu. Adanya reaksi fusi nuklir dalam inti bintang akan terus menerus memproduksi cahaya dan panas. Namun senyawa bahan bakar bintang memiliki suatu batas. Pada waktunya, reaksi fusi yang terus berputar dari inti menuju luar sesuai siklusnya akan kehabisan bahan bakar. Dan karena siklus berhenti, gravitasi yang ada di inti bintang akan menang, menghancurkan bintang dengan menarik atau menyedot unsur bintang yang pada awalnya berbentuk bola ke inti membentuk suatu titik yang sangat padat. Di situ adalah kematian kalor bintang dari sumbernya. Titik tersebut dapat berubah menjadi bintang neutron, lubang hitam, katai putih, atau mengalami kesetaraan pada lingkungan sekitarnya.

Atas dasar fenomena tersebut, alam semesta memiliki batas entropi dan hukum termodinamika dua akan terus berlangsung hingga sumber panas hilang sepenuhnya diterpa waktu. Pada akhirnya entropi alam semesta akan mencapai batas maksimal darinya serta terjadi kesetimbangan pada termodinamika yang padanya, unsur alam semesta akhirnya setara, kosong, tak ada aktifitas kosmis. Hanya kehampaan dan dingin yang tersisa.

Halaman 14:
“semua aktifitas fisika di alam semesta cenderung menuju kondisi akhir berupa kesetimbangan termodinamika atau entropi maksimum, dan sesudahnya tak akan terjadi suatu apapun yang menarik, selamanya.”

Penjelasan di atas dilanjutkan oleh deskripsi paradox olber, yang padanya dikatakan; jika alam semesta adalah hal yang tak terhingga, mengapa langit malam begitu gelap? Padahal seharusnya, apabila bintang tak terhitung jumlahnya, cahayanya akan sampai ke bumi dan membuat langit bumi akan sangat terang benderang.

Paradoks tersebut memiliki beberapa penyelesaian yang padanya pencipta paradox itu sendiri memberi sebuah solusi yang dia menjelaskan bahwa debu Antariksa lah yang menyerap cahaya yang dihasilkan bintang, namun gagasan tersebut lemah karena pada realitanya debu yang memanas akan bersinar juga dan akan melanjutkan rantai luminositas yang tak berujung Kembali. Penyelesaian alternatif kemudian diajukan dengan menggagas bahwa alam semesta itu memiliki suatu batas umur, yang mana bintang pun demikian, adalah bentang yang tak terbatas bukan berarti objek yang pada alam semesta tersebut memiliki umur yang tak terbatas pula, menyebabkan cahaya yang dihasilkan bintang akan meredup seiring perjalanan nya ke bumi dan bintang yang memproduksi cahaya tersebut akan hilang dimakan waktu, silih berganti bintang terus berguguran, mengakibatkan paradox olber dapat dipecahkan karena umur alam semesta itu berhingga dan bukan tak terhingga, selaras dengan penjelasan entropi termodinamika kedua sebelum nya.

Konsep teori berdasar hukum termodinamika tersebut merupakan teori yang kuat yang ramai dipakai untuk hipotesis masa kini mengenai akhir jika dibandingkan teori lain yang diajukan pada buku ini, Paul Davies sejak halaman pengantar dari bukunya ia menyebutkan bahwa buku ini banyak mengandung hipotesis, pertanyaan dan perkiraan bagaimana alam semesta ini nanti berakhir, menyediakan teori-teori yang paling mutakhir berdasarkan ilmu pengetahuan sains yang telah ada yang mana teori kematian kalor adalah yang paling kuat dalam penjelasan konsep.

Paul Davies tak hanya menulis untuk memuaskan egonya namun ia mempedulikan pemahaman dari pembacanya pasca membaca buku ini dan juga ia tak membatasi teori atau bias pada suatu teori yang ia sajikan dalam bukunya, ia menjelaskan teori mana yang paling “kuat” untuk ilmu yang kita punya sekarang, ia dengan jujur memaparkan apa kelebihan serta apa kekurangan yang ada pada teori yang ada, seperti contohnya saat ia membahas teori inflasi, ia menjelaskan tentang inflasi energi yang dihasilkan oleh densitas awal yang terbentuk sesaat setelah big bang dan mengakumulasikan persebaran eksponensial setelah ledakan tersebut, Paul Davies menutup penjelasan teori inflasi dengan kalimat; “jika kita dalam arah yang benar mengenai skenario inflasi”. Kalimat tersebut mengandung sisi reflektif dari sains yang dicerminkan oleh Paul Davies, yang mana ia pada hakikatnya dengan tulus ingin menghadirkan tulisan yang realistis dan berdampak pada pengetahuan pembacanya.

Dalam bab-bab akhir, Paul Davies memaparkan teori-teori alam semesta yang lainnya, yang pada dasarnya memang kalah kuat dengan teori kematian kalor sebelumnya. Namun pada hakikatnya, ketika kita membahas kosmos, akan ada banyak hal yang kita belum ketahui dan banyak pula yang belum kita pahami. Maka dari itu, beberapa teori seperti teori kolonis yang masih berbentuk imajinatif serta berbentuk hipotesa yang disajikan pada Bab delapan, Paul Davies mengatakan:

Halaman 123
“bayangkan apa yang akan dicapai sains dan teknologi di masa depan dalam waktu ribuan atau jutaan tahun kedepan, keturunan kitab isa saja menyebar di luar bumi menuju tata surya terdekat.”

Dari hal tersebut, Paul Davies dalam bukunya tak hanya mendeskripsikan hal berbasis ilmiah mutlak saja, namun juga memakai imajinasinya dan imajinasi orang-orang terdahulu untuk membuat hipotesis dalam penjelasan potensi hal yang akan dilalui manusia masa depan, yang pada realitasnya bisa jadi hipotesis semacam itu akan terus ada membersamai umat manusia selama kita belum mengetahui secara pasti tentang kosmos dan batasan dari bakat manusia.

Pada bab-bab akhir dari buku ini, Paul Davies juga menjelaskan teori tentang akhir alam semesta yang tersisa, yaitu teori; penyusutan alam semesta, konsep universal child, serta gagasan multiverse. Pada dasarnya teori-teori tersebut dibangun berdasarkan asumsi, yang padanya belum dapat terbukti sebagus teori kematian kalor. Namun Paul Davies tetap menjelaskan dasar-dasar hukum yang dapat mengacu pada kebenaran teori tersebut dengan peraturan yang belum diketahui hingga kini apakah sudah dilanggar atau belum. Sebagai contoh teori big crunch: hanya akan benar terjadi jika memang gravitasi memiliki pusat pada alam semesta dan cukup kuat untuk menghambat laju ekspansi nya, hal tersebut belum bisa dipastikan hingga kini maka teori tersebut tetap dipercaya sebagai dasar hipotesis dari kematian alam semesta. Pun teori sisanya serupa, belum memiliki penjelasan yang solid namun berhak untuk dipelajari karena dasarnya sudah jelas.

Pada akhirnya Paul Davies mengakhiri bukunya dengan segudang pertanyaan mengenai makna eksistensi umat manusia dalam panggung kosmos serta makna adanya alam semesta itu sendiri. Ia mengakui dan mewakili hakikat sains yang reflektif bahwa ia serta teori-teori maupun hipotesis-hipotesis yang telah dipaparkan sebelumnya belum tentu benar karena misteri luasnya alam semesta serta misteri sifatnya. Buku diakhiri dengan kalimat yang penuh harapan mengenai pengungkapan tujuan asli dari adanya alam semesta. Dalam akhir bukunya, Paul Davies menulis;

“Barangkali yang dapat kita harapkan adalah bahwa tujuan alam semesta akan diketahui oleh keturunan kita sebelum tiga menit terakhir”

Penulis: Mochammad Zaidan Chanif Al Haris