Courtesy of QuantaMagazine
Mengungkap Rahasia Singularitas: Titik Mati Ruang dan Waktu di Alam Semesta
Menjelaskan keberadaan dan sifat singularitas di alam semesta, serta bagaimana teori kuantum dan relativitas berusaha menjelaskan atau mempertahankan eksistensi singularitas tersebut sebagai bagian dari usaha memahami gravitasi kuantum yang lebih fundamental.
27 Mei 2025, 07.00 WIB
113 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Singularitas adalah fenomena yang menunjukkan batasan dalam teori relativitas umum dan memerlukan pemahaman yang lebih dalam melalui teori gravitasi kuantum.
- Karya Roger Penrose dan Stephen Hawking memberikan dasar penting untuk memahami bagaimana singularitas terbentuk baik di dalam lubang hitam maupun pada awal alam semesta.
- Penelitian tentang singularitas terus berlanjut, dengan harapan bahwa teori yang lebih mendalam akan mengungkap sifat sebenarnya dari ruang-waktu dan gravitasi.
Cambridge, United Kingdom; Berkeley, Amerika Serikat; Massachusetts, Amerika Serikat; Johns Hopkins, Amerika Serikat; Santa Cruz, Amerika Serikat - Singularitas adalah titik misterius di alam semesta di mana ruang dan waktu berhenti berfungsi sesuai hukum fisika yang kita kenal. Dua contoh utama singularitas adalah pusat lubang hitam dan titik awal alam semesta saat Big Bang. Singularitas ini muncul sebagai prediksi dari teori relativitas umum Einstein namun menjadi titik di mana teori ini tak mampu memberi penjelasan lebih lanjut.
Baca juga: Mengenal Gravitasi Entropi: Gravitasi Bukan Gaya Dasar, Melainkan Hasil Kolektif Partikel
Roger Penrose memperkenalkan bukti matematika kuat yang menunjukkan bahwa singularitas akan terbentuk tanpa mengandalkan bentuk sempurna dari benda yang runtuh. Karya ini membuka jalan baru bagi para fisikawan untuk mempelajari singularitas secara serius dan mendalam. Stephen Hawking juga memperluas argumen yang sama untuk menjelaskan asal mula alam semesta.
Namun, teori relativitas umum adalah teori klasik yang mengabaikan sifat kuantum dari materi. Para fisikawan kemudian mulai memasukkan aspek kuantum ke dalam analisisnya, seperti yang dilakukan oleh Aron Wall dengan memperkenalkan konsep "quantum trapped surface" yang mempertimbangkan energi negatif dan entropi dari materi kuantum. Meski demikian, singularitas tetap terbukti ada.
Terobosan terbaru oleh Raphael Bousso menguji kemungkinan singularitas dalam kondisi di mana ruang-waktu merespons partikel kuantum, yang lebih mendekati kenyataan. Hasilnya menunjukkan singularitas tetap tak terhindarkan meskipun ada interaksi kuantum yang lebih kompleks. Ini memperkuat pandangan bahwa singularitas adalah fitur fundamental alam semesta.
Meskipun demikian, masih ada spekulasi bahwa singularitas bisa jadi bukan akhir dari segalanya, melainkan pintu menuju alam semesta lain, atau bahkan awal dari siklus baru alam semesta melalui konsep "Big Bounce". Namun, sampai teori kuantum gravitasi yang lengkap ditemukan, singularitas tetap menjadi misteri yang menantang ilmu pengetahuan modern.
Pertanyaan Terkait
Q
Apa itu singularitas dalam konteks fisika?A
Singularitas adalah titik di mana ruang-waktu melengkung secara tak terhingga, biasanya terjadi di pusat lubang hitam atau pada saat Big Bang.Q
Siapa yang pertama kali mengembangkan teori relativitas umum?A
Teori relativitas umum pertama kali dikembangkan oleh Albert Einstein.Q
Apa yang dibuktikan oleh Roger Penrose tentang singularitas?A
Roger Penrose membuktikan bahwa singularitas akan terbentuk dalam ruang-waktu di bawah kondisi tertentu, bahkan tanpa geometri yang sempurna.Q
Bagaimana hubungan antara singularitas dan lubang hitam?A
Singularitas terkait erat dengan lubang hitam, di mana ruang-waktu melengkung sangat dalam sehingga tidak ada yang bisa lolos, termasuk cahaya.Q
Apa yang diharapkan oleh fisikawan dari teori gravitasi kuantum?A
Fisikawan berharap teori gravitasi kuantum akan memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang singularitas dan menghilangkan ketidakpastian yang ada dalam teori relativitas umum.Artikel Serupa
Sains
2 bulan lalu
86 dibaca
Batasan Ketidakpastian dalam Prediksi Masa Depan Fisika Modern
Sains
2 bulan lalu
100 dibaca
Lubang hitam: Akhir atau awal? Teori lubang putih yang baru menantang fisika.
Sains
3 bulan lalu
92 dibaca
Daya Planck dapat membuka kunci tautan yang hilang antara ruang-waktu kuantum dan relativitas Einstein.
Sains
3 bulan lalu
126 dibaca
‘Kekacauan Tingkat Selanjutnya’ Melacak Batas Sebenarnya dari Prediktabilitas
Sains
3 bulan lalu
140 dibaca
Peta Baru Ruang-Waktu yang Aneh dan Kacau di Dalam Lubang Hitam
Sains
4 bulan lalu
130 dibaca