Fisika

Dongeng Semesta

big bang 3Dulu, pada suatu masa yang lampau (sekitar sepuluh hingga dua belas miliar tahun yang lalu), ketika jarak antara galaksi – galaksi masihlah nol. Di situlah  di mana waktu bermula. Pada masa dimana ledakan besar  (Big Bang) terjadi, kerapatan alam semesta dan ketika kelengkungan ruang-waktu saat itu tak terhingga, yang menyebabkan perhitungan matematika  menjadi buyar sebelum peristiwa ini.

Ketika ledakan besar, alam semesta diasumsikan berukuran nol dan luar biasa panas.  Tapi selagi alam semesta mengembang, suhu radiasinya berkurang.

Satu detik setelah ledakan besar, suhu alam semesta turun menjadi sepuluh miliar derajad, suhu yang kira- kira sama  dengan  seribu kali suhu pusat Matahari. Pada waktu itu alam semesta berisi sebagian besar foton, elektron, dan neutrino berikut antizarahnya, juga beberapa proton dan neutron.

Selagi alam semesta terus mengembang dan suhu menurun, laju produksi pasangan elektron/antielektron dalam tabrakan terus menurun di bawah laju pemusnahan. Jadi sebagian besar elektron dan antielektron bakal saling meniadakan untuk menghasilkan lebih banyak foton, menyisakan sedikit elektron. Tapi ini tidak terjadi pada neutrino dan antineutrino, karena zarah – zarah itu sedikit sekali berinteraksi dengan sesama dan zarah lainnya. Jadi neutrino dan antrineutrino seharusnya masih ada sampai sekarang

Seandainya kita dapat mengamati neutrino dan antineutrino, maka pengamatan itu bisa dipakai untuk menguji gambaran tahap awal alam semesta yang sangat panas. meskipun, untuk sekarang energi neutrino dan antineutrino bakal terlalu kecil untuk bisa diamati langsung.

Sekitar seratus detik sesudah Ledakan Besar, suhu alam semesta  turun hingga satu miliar derajad, suhu yang sama dengan suhu di dalam bintang – bintang terpanas. Pada suhu setinggi itu, proton dan neutron bakal tak lagi punya cukup energi untuk lepas dari tarikan gaya nuklir kuat dan mulai bergabung membentuk inti atom deuterium (Hidrogen berat) (yang memiliki satu proton dan satu neutron). Inti deuterium kemudian bergabung dengan makin banyak proton dan neutron untuk membentuk inti helium ( yang mempunyai dua proton dan dua neutron) tak ketinggalan juga sejumlah kecil unsur – unsur yang lebih berat seperti lithium, dan beryllium.

Dalam model ledakan besar panas, ada sekitar seperempat proton dan neutron yang berubah menjadi inti helium, bersama sejumlah kecil hidrogen berat dan unsur-unsur lain. Sisa neutron lainnya meluruh menjadi proton yang merupakan inti atom hidrogen biasa

Hanya dalam beberapa jam sesudah ledakan besar, produksi helium dan unsur – unsur lain berhenti. Dan sesudahnya selama sekitar sejuta tahun, alam semesta bakal terus mengembang, tanpa banyak terjadi apa- apa. Akhirnya, sesudah suhu alam semesta turun  sampai beberapa ribu derajad dan elektron serta inti atom tak lagi punya cukup energi untuk mengatasi tarik menarik elektromagnetik, elektron dan inti atom mulai berpadu membentuk atom. Alam semesta secara keseluruhan terus mengembang dan mendingin, tapi di daerah – daerah yang sedikit lebih rapat daripada rata – rata.

Pengembangan akan menjadi lambat karena tarikan gravitasi lebih besar. Hal itu bakal menghentikan pengembangan di beberapa daerah dan menyebabkan di sana terjadi penyusutan kembali. Selagi di daerah – daerah itu menyusut, tarikan gravitasi zat di luar  daerah – daerah tersebut boleh jadi membuat daerah – daerah itu mulai berotasi.

Selagi daerah yang berotasi makin mengecil, putarannya bakal makin cepat. Ketika daerah itu menjadi cukup kecil, putarannya bakal cukup cepat untuk mengimbangi gaya tarikan gravitasi  dan dengan cara demikian galaksi berotasi yang berbentuk mirip cakram terlahir. Daerah – daerah lain, yang kebetulan tak berotasi, bakal menjadi benda berbentuk oval yang disebut galaksi elips. Daerah – daerah itu berhenti menyusut karena bagian  – bagian galaksi bakal mengorbit dengan mantap sekeliling pusatnya, tapi galaksi itu sendiri bakal tak berotasi secara keseluruhan

Selagi waktu terus berjalan, gas hidrogen dan helium di galaksi – galaksi bakal memecah menjadi awan – awan lebih kecil yang kemudian runtuh karena gravitasinya sendiri. Selagi awan – awan itu menyusut dan atom – atom di dalamnya saling bertabrakan, suhu gas bakal meningkat sampai akhirnya cukup panas untuk memulai reaksi fusi nuklir. Reaksi fusi bakal mengubah hidrogen menjadi lebih banyak helium  dan panas yang dilepas bakal meningkatkan tekanan, sehingga mencegah awan gas menyusut lebih lanjut. Awan gas bakal tetap stabil dalam keadaan demikian dalam waktu lama sebagai bintang, seperti matahari kita

Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami), dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya.

Sumber :

The brief History of Time-Stephen Hawking

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.