Merupakan pertanyaan yang masuk akal untuk bertanya-tanya seperti apa bentuk Alam Semesta ini. Apakah ini sebuah bola? Torus? Apakah terbuka atau tertutup, atau rata? Dan apa artinya semua itu?
Alam semesta. Berkat hukum fisika intrinsiknya, konstanta alam yang diketahui, dan bola api logam yang memuntahkan yang dikenal sebagai supernova, kita adalah makhluk kecil kecil yang dipegang teguh pada bola batu yang berputar di sudut ruang dan waktu yang jauh.
Bukankah agak kasar untuk tidak tahu banyak tentang Alam Semesta itu sendiri? Misalnya, jika kita bisa melihatnya dari luar, apa yang akan kita lihat? Sebuah kegelapan yang luas? Lautan gelembung? Bola salju? Labirin tikus? Marmer di tangan alien berdimensi lebih besar atau sampul album prog rock lainnya?
Ternyata, jawabannya lebih sederhana dan lebih aneh daripada semua opsi itu. Seperti apakah alam semesta itu adalah pertanyaan yang kita suka tebak sebagai spesies dan membuat segala macam omong kosong.
Teks-teks Hindu menggambarkan Semesta sebagai telur kosmik, Jain percaya itu berbentuk manusia. Orang-orang Stoa Yunani melihat Semesta sebagai sebuah pulau tunggal yang mengambang dalam kehampaan yang tak terbatas, sementara Aristoteles percaya itu terdiri dari serangkaian bola konsentris yang terbatas, atau mungkin itu hanya "kura-kura sepanjang jalan turun".
Berkat kejeniusan matematis Einstein, ahli kosmologi benar-benar dapat menguji validitas berbagai model yang menggambarkan bentuk, penyu, labirin Alam Semesta, dan lainnya.
Ada tiga rasa utama yang dipertimbangkan para ilmuwan: lengkung positif, lengkung negatif, dan rata. Kami tahu itu ada setidaknya dalam empat dimensi, jadi salah satu bentuk yang akan kami jelaskan berbatasan dengan geometri kegilaan Lovecraftian, jadi nyalakan sempoa kegilaan Anda. Ya! Ya! Cthulhu ftagen.
Semesta yang melengkung positif akan terlihat seperti bola empat dimensi. Semesta jenis ini akan terbatas di ruang angkasa, tetapi tanpa tepi yang jelas. Faktanya, dua partikel jauh yang berjalan dalam dua garis lurus akan benar-benar berpotongan sebelum berakhir di tempat mereka mulai.
Anda bisa mencobanya di rumah. Ambil balon dan gambar garis lurus dengan ketajaman. Baris Anda akhirnya memenuhi titik awalnya. Baris kedua yang dimulai di sisi berlawanan dari balon akan melakukan hal yang sama, dan itu akan melewati baris pertama Anda sebelum bertemu lagi.
Semesta jenis ini, mudah dibayangkan dalam tiga dimensi - hanya akan muncul jika kosmos mengandung sejumlah besar energi.
Untuk menjadi bengkok secara positif, atau ditutup, Semesta pertama-tama harus berhenti mengembang - sesuatu yang hanya akan terjadi jika kosmos menampung energi yang cukup untuk memberi gravitasi keunggulan. Pengamatan kosmologis saat ini menunjukkan bahwa Semesta harus berkembang selamanya. Jadi, untuk saat ini, kami membuang skenario yang mudah dibayangkan.
Semesta yang melengkung negatif akan terlihat seperti pelana empat dimensi. Terbuka, tanpa batas dalam ruang atau waktu. Itu akan mengandung terlalu sedikit energi untuk berhenti berkembang.
Di sini dua partikel yang berjalan di jalan lurus tidak akan pernah bertemu. Bahkan, mereka akan terus menyimpang, semakin jauh dan semakin jauh dari satu sama lain sebagai waktu tak terbatas berputar.
Jika Alam Semesta ditemukan mengandung sejumlah energi kritis spesifik Goldilocks, terseok-seok di antara ekstrem, ekspansi akan terhenti setelah waktu tak terbatas,
Semesta jenis ini disebut Semesta datar. Partikel-partikel dalam kosmos datar melanjutkan jalannya yang meriah dalam jalur lurus paralel, tidak pernah bertemu, tetapi tidak pernah menyimpang juga.
Bola, sadel, bidang datar. Itu cukup mudah untuk digambarkan. Ada opsi lain juga - seperti bola sepak, donat, atau terompet.
Sebuah bola sepak akan terlihat seperti alam semesta yang bulat, tetapi bola dengan tanda tangan yang sangat khusus - semacam aula cermin yang tercetak pada latar belakang gelombang mikro kosmik.
Donat secara teknis adalah Semesta datar, tetapi yang terhubung di beberapa tempat. Beberapa ilmuwan percaya bahwa tempat hangat dan dingin yang besar di CMB sebenarnya bisa menjadi bukti untuk topologi yang enak ini.
Terakhir, kami sampai di trompet. Ini adalah cara lain untuk memvisualisasikan kosmos melengkung negatif: seperti pelana melengkung ke dalam tabung panjang, dengan satu ujung yang sangat melebar dan satu ujung yang sangat sempit. Seseorang di ujung sempit akan menemukan kosmos mereka begitu sempit, hanya memiliki dua dimensi. Sementara itu, orang lain yang berkobar hanya bisa melakukan perjalanan sejauh ini sebelum mereka mendapati diri mereka berbalik dan terbang ke arah lain.
Jadi yang mana? Apakah alam semesta kita berwarna oranye atau bagel? Apakah itu Pringles? Sepotong keju? Kuningan atau kayu? Para ilmuwan belum mengesampingkan saran yang lebih aneh dan melengkung negatif, seperti pelana atau terompet.
Para pembenci akan berargumen bahwa kita tidak akan pernah tahu apa bentuk sebenarnya dari Alam Semesta kita. Orang-orang itu tidak menyenangkan, dan hanya obruris. Serius, izinkan kami membantu Anda mendapatkan teman yang lebih baik.
Berdasarkan pada data Planck terbaru, dirilis pada Februari 2015, kemungkinan besar Alam Semesta kita… Datar. Berhingga tak terbatas, tidak melengkung sedikit pun, dengan jumlah energi kritis persis yang dipasok oleh materi gelap dan energi gelap.
Saya tahu ini sedikit membingungkan, dan berkelok-kelok sampai batas waktu tidur siang, tapi inilah yang saya harap Anda akan mengambil semua ini.
Sungguh menakjubkan bahwa kita tidak hanya dapat menebak-nebak seperti apa jagat raya kita yang luar biasa ini, tetapi juga ada orang pintar yang bekerja tanpa lelah untuk membantu kita mengetahui hal itu. Itu salah satu hal yang membuat saya paling bahagia berbicara setiap minggu tentang ruang dan astronomi. Saya tidak sabar untuk melihat apa yang terjadi selanjutnya.
Jadi apa yang Anda pikirkan? Apakah alam semesta yang datar terlalu membosankan untuk seleramu? Bentuk apa yang Anda inginkan dari Semesta, mengingat beragam pilihan?
Terima kasih telah menonton! Jangan pernah melewatkan episode dengan mengklik berlangganan.
Komunitas Patreon kami adalah alasan acara ini terjadi. Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Fred Manzella, Todd Sanders, dan semua anggota yang mendukung kami dalam membuat ruang yang luar biasa dan konten astronomi. Anggota mendapatkan akses lebih awal ke episode, ekstra, kontes, dan kejahatan lainnya dengan Jay, saya dan anggota tim lainnya.
Ingin ikut beraksi? Klik disini.
Podcast (audio): Unduh (Durasi: 6:29 - 5.9MB)
Berlangganan: Apple Podcast | Android | RSS
Podcast (video): Unduh (Durasi: 6:52 - 81.2MB)
Berlangganan: Apple Podcast | Android | RSS
