Sebelum Big Bang

Apa yang Ada Sebelum Big Bang? Menyelami Misteri Awal Mula Alam Semesta

Pertanyaan tentang apa yang ada sebelum Big Bang telah lama membingungkan para fisikawan sejak teori ini pertama kali diusulkan. Sementara asal mula alam semesta kita dari ketiadaan atau apakah ada sesuatu yang ada sebelumnya tetap menjadi misteri, itu tidak menghentikan beberapa fisikawan untuk mencoba memahaminya lebih dalam.

Proses Terbentuknya Materi

Untuk memahami apa yang mungkin ada sebelum Big Bang, pertama-tama kita perlu melihat bagaimana "materi" – yaitu materi fisik – pertama kali terbentuk. Pada saat Big Bang, tidak ada atom atau molekul yang stabil. Atom pertama baru terbentuk ratusan ribu tahun setelah Big Bang, setelah kondisi cukup dingin untuk memungkinkan terbentuknya materi kompleks.

Sebelum adanya atom, partikel materi pertama yang stabil adalah proton dan neutron, yang membentuk inti atom. Partikel-partikel ini muncul sekitar sepersepuluh ribu detik setelah Big Bang. Sebelum itu, alam semesta terdiri dari sup partikel dasar berumur pendek, termasuk kuark, yang merupakan blok bangunan dari proton dan neutron. Terdapat materi dan antimateri dalam jumlah yang hampir sama, yang saling menghancurkan dalam kilatan energi saat bertemu.

Teori Kuantum dan Fluktuasi Vakum

Namun, bagaimana partikel-partikel ini muncul pertama kali? Teori medan kuantum menunjukkan bahwa bahkan vakum, yang seharusnya berarti ruang kosong, penuh dengan aktivitas fisik berupa fluktuasi energi. Fluktuasi ini bisa menghasilkan partikel yang muncul seketika, hanya untuk menghilang tak lama kemudian. Ini menunjukkan bahwa vakum kuantum adalah sesuatu yang aktif, bukan ketiadaan sejati.

Era Planck dan Teori Gravitasi Kuantum

Untuk memahami lebih jauh, kita perlu melihat pada "epoch Planck," periode yang sangat awal dalam sejarah alam semesta, di mana teori fisika terbaik kita saat ini tidak lagi berlaku. Era ini terjadi hanya sepersepuluh juta triliun triliun triliun detik setelah Big Bang. Pada titik ini, ruang dan waktu sendiri mengalami fluktuasi kuantum. Untuk memahami epoch Planck, kita membutuhkan teori lengkap tentang gravitasi kuantum, yang menggabungkan mekanika kuantum dan relativitas umum.

Model Siklus Kosmologi Konformal

Salah satu model yang menarik namun kontroversial tentang alam semesta siklus diusulkan oleh fisikawan pemenang Hadiah Nobel 2020, Roger Penrose, yang disebut "kosmologi siklik konformal." Penrose mengusulkan bahwa alam semesta kita mungkin muncul dari kondisi alam semesta yang sangat berbeda tetapi serupa secara matematis – sangat panas dan padat di awal, dan sangat dingin dan kosong di masa depan.

Penrose menunjukkan bagaimana keadaan dingin dan padat serta keadaan panas dan padat bisa terkait melalui prosedur matematis yang disebut "penyesuaian ulang konformal," yang mengubah ukuran objek tetapi mempertahankan bentuknya. Dalam pandangan ini, Big Bang muncul dari keadaan yang hampir tidak ada – yang, dilihat dari perspektif fisik lain, adalah sedekat mungkin dengan ketiadaan.

Pertanyaan Metafisika dan Fisika

Penrose juga mempertimbangkan bahwa setiap siklus melibatkan kejadian kuantum acak yang berbeda, berarti setiap siklus alam semesta akan berbeda satu sama lain. Ini membuka kemungkinan untuk mendeteksi jejak dari alam semesta sebelumnya melalui data kosmologis, seperti pola dalam radiasi sisa Big Bang.

Namun, model ini masih bersifat spekulatif dan membutuhkan bukti eksperimental lebih lanjut. Ini juga mengangkat pertanyaan metafisik yang lebih dalam tentang asal mula realitas fisik itu sendiri. Mengapa ada sesuatu daripada tidak ada apa-apa?

Kesimpulannya, meskipun fisika telah membuat banyak kemajuan dalam memahami alam semesta, misteri tentang apa yang ada sebelum Big Bang dan bagaimana sesuatu bisa muncul dari ketiadaan tetap menjadi salah satu pertanyaan terbesar yang belum terjawab dalam ilmu pengetahuan. Sebagai manusia, kita terus mencari jawaban, mendorong batas pengetahuan dan imajinasi kita.

Sumber :

https://www.bbc.com/future/article/20220105-what-existed-before-the-big-bang