Ada apa sebelum Big Bang?

gambar hanya pemanis

Pada tahun 1929, dunia digemparkan dengan penemuan dari Edwin P. Hubble. Temuan tersebut menyatakan bahwa alam semesta mengembang! Berbeda dengan yang diyakini sebelumnya bahwa alam semesta itu ya memang begitulah adanya, dan akan tetap seperti itu selamanya (steady-state theory).

Kesimpulan bahwa alam semesta mengembang tersebut didapat setelah Hubble mengamati galaksi-galaksi yang jauh. Dari pengamatan tersebut, dilihat bahwa telah terjadi pergeseran merah di semua galaksi yang diamatinya. Pergeseran merah terjadi ketika kita mengamati objek kemudian objek tersebut menjadi tampak "lebih merah" alias panjang gelombangnya (yang teramati) bertambah (mendekati spektrum merah). Sebaliknya adalah pergeseran biru, ketika objek yang kita amati panjang gelombangnya memendek karena bergerak mendekat kepada kita (pengamat).

Semua galaksi menunjukkan gejala pergeseran merah yang sama, dan dengan laju yang sama. Artinya (sekali lagi) : alam semesta mengembang ke segala arah dengan laju pengembangan yang sama. Dengan demikian, maka lebih lanjut dapat disimpulkan bahwa ada suatu saat ketika alam semesta berukuran (volumetris) sangat amat kecil yang oleh para fisikawan disebut singularitas mula-mula (initial singularity).  Dari singularitas mula-mula itu kemudian terjadi inflasi atau pengembangan yang kemudian kita kenal dengan istilah ledakan besar atau big bang.

Ibaratnya begini: Kamu mengamati buah mangga di depan rumahmu dengan seksama. Setiap hari kamu amati, bahkan kamu foto untuk dokumentasi. Hari demi hari berlalu, kamu bandingkan foto dari beberapa hari yang lalu hingga hari ini dan kamu lihat bahwa buah mangga membesar. Kamu pun bisa simpulkan besok buah tersebut akan lebih besar lagi ukurannya, dan di suatu saat di masa lalu, buah mangga tersebut mula-mula berukuran sangat kecil.

Untuk buah mangga, bisa diperkirakan munculnya dari bunga hingga jadi buah yang siap makan mungkin hanya hitungan hari, minggu, atau bulan. Untuk ukuran jagat raya, para ilmuwan telah menghitung dan menyimpulkan bahwa titik terkecil ketika semua bermula kira-kira 13,7 milliar tahun yang lalu.

Oke, itu adalah penemuan inflasi alam semesta dan awal mulanya (alias big bang). Lantas, ada apa sebelum itu?

Mari kita sederhanakan sesederhana mungkin. Menurut teori relativitas, ruang dan waktu merupakan "satu paket" dengan materi dan energi. "Sesaat" setelah Big Bang, materi dan energi dalam jumlah yang sangat besar menyebar ke segala arah. Mulailah terjadi fenomena-fenomena fisika. Hingga suatu saat ketika ekspansi itu menyebabkan tingkat energi menurun (ditandai dengan suhu yang turun drastis), mulai terbentuklah atom-atom hidrogen. Di situ lah bermulanya fenomena kimia. Dan seterusnya hingga munculnya kehidupan yang menandai bermulanya fenomena yang kita sebut biologi.

Oke tapi itu tidak menjawab pertanyaan awal kita: apa yang terjadi sebelum Big Bang?

Jawabannya adalah: absurd. Pertanyaannya sendiri sudah salah. Menurut Hawking, bertanya "ada apa sebelum big bang" itu sama saja seperti menanyakan apa yang lebih selatan daripada kutub selatan. Ketika kita mengikuti jarum kompas hingga ke suatu titik yang merupakan kutub selatan magnet bumi, dan pergi lebih jauh lagi ke depan, justru kita akan menuju utara. Begitu pula dengan big bang. Dentuman besar tak ubahnya adalah permulaan dari ruang dan waktu itu sendiri. Kalau ia adalah yang mengawali waktu, maka apa yang lebih dulu daripada waktu itu sendiri? Selain pertanda "bermulanya" waktu, menurut relativitas keberadaan materi (atau energi) menunjukkan keberadaan ruang. Ketika materi mulai menyebar (berinflasi) dari suatu singularitas awal, barulah apa yang kita sebut sebagai "ruang" itu mewujud (manifested). Jadi, "sebelum peristiwa" Big Bang (kalaupun ada) bukanlah ketiadaan. Ketiadaan bisa terdefinisikan dengan adanya ruang, sedangkan (lagi-lagi), ruang baru mewujud setelah inflasi. Bingung? Sama.

Di bidang fisika (lebih tepatnya kosmologi dan/atau astrofisika) sendiri, banyak hipotesis lebih lanjut mengenai "penyebab" dari Big Bang, tapi itu untuk pembahasan yang lain saja. 

Magelang, 20 Juli 2022

(masih) rumah mertua