Ada Apa Sebelum Big Bang?

KOMPAS.com - Big Bang umumnya dianggap sebagai awal dari segalanya; sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, alam semesta teramati mengalami ledakan Big Bang dan terus meluas.

Namun, seperti apa keadaan sebelum Big Bang? Ada apa sebelum ledakan besar yang membentuk alam semesta?

Memahami Big Bang

Sebelum menjawab pertanyaan tersebut, hal pertama yang harus dipahami adalah apa sebenarnya Big Bang itu.

Sean Carroll, fisikawan teoritis di California Institute of Technology, mengatakan bahwa Big Bang adalah momen dalam waktu, bukan suatu titik dalam ruang.

Jadi, pada saat Big Bang, ada kemungkinan bahwa alam semesta berukuran sangat kecil atau sangat besar karena tidak ada cara untuk melihat ke masa lalu. Namun, yang ilmuwan ketahui hanyalah bahwa alam semesta sangat padat dan dengan cepat menjadi kurang padat.

Sebagai konsekuensinya, sebenarnya tidak ada apa pun di luar alam semesta karena alam semesta, menurut definisinya, adalah segalanya.

Jadi, pada saat Big Bang, segalanya lebih padat dan lebih panas dibandingkan saat ini, namun tidak ada lagi “luar” alam semesta dibandingkan saat ini.

Menurut Carroll, di mana pun kita berada di alam semesta, jika kita menelusuri kembali 14 miliar tahun yang lalu, kita akan sampai pada titik di mana alam semesta sangat panas, padat, dan mengembang dengan cepat.

Tidak ada yang mengetahui secara pasti apa yang terjadi di alam semesta hingga 1 detik setelah Big Bang, ketika alam semesta menjadi cukup dingin sehingga proton dan neutron dapat bertabrakan dan saling menempel.

Banyak ilmuwan yang berpendapat bahwa alam semesta mengalami proses ekspansi eksponensial, yang disebut inflasi, pada detik pertama. Hal ini akan memperhalus struktur ruang-waktu dan dapat menjelaskan mengapa materi tersebar begitu merata di alam semesta saat ini.

Sebelum ledakan

Ada kemungkinan bahwa sebelum Big Bang, alam semesta merupakan hamparan material padat dan sangat panas yang tak terhingga, yang tetap berada dalam kondisi stabil hingga, karena alasan tertentu, Big Bang terjadi.

Alam semesta ekstra padat ini mungkin diatur oleh mekanika kuantum, yaitu ilmu fisika dalam skala yang sangat kecil.

Dengan demikian, Big Bang mewakili momen ketika fisika klasik mengambil alih kendali utama evolusi alam semesta.

Bagi Stephen Hawking, momen inilah yang terpenting: Ia mengatakan, sebelum Big Bang, peristiwa-peristiwa tidak dapat diukur, dan karenanya tidak dapat ditentukan.

Hawking menyebut teori ini sebagai usulan tanpa batas: Waktu dan ruang, terbatas, namun tidak mempunyai batas atau titik awal atau akhir, sama seperti planet Bumi yang terbatas tetapi tidak memiliki tepi.

Jadi, Hawking mengungkap, karena kejadian-kejadian sebelum Big Bang tidak memiliki konsekuensi pengamatan, kita sebaiknya hal itu dibuang dari teori dan kita katakan bahwa waktu dimulai saat Big Bang.

Atau mungkin ada hal lain sebelum Big Bang yang perlu direnungkan. Salah satu gagasannya adalah bahwa Big Bang bukanlah permulaan waktu, melainkan sebuah momen simetri.

Dalam gagasan ini, sebelum Big Bang, terdapat alam semesta lain, yang identik dengan alam semesta ini, namun entropinya meningkat ke masa lalu, bukan ke masa depan.

Peningkatan entropi atau peningkatan ketidakteraturan dalam suatu sistem, pada dasarnya adalah panah waktu. Jadi, di alam semesta cermin ini, waktu akan berjalan berlawanan dengan waktu di alam semesta modern dan alam semesta kita akan berada di masa lalu.

Para pendukung teori ini juga berpendapat bahwa sifat-sifat lain di alam semesta akan terbalik di alam semesta cermin ini.

Misalnya, fisikawan David Sloan berpendapat, asimetri dalam molekul dan ion (disebut kiralalitas) akan memiliki orientasi yang berlawanan dengan keberadaannya di alam semesta.

Sebuah teori terkait berpendapat bahwa Big Bang bukanlah awal dari segalanya, melainkan sebuah momen ketika alam semesta beralih dari periode kontraksi ke periode ekspansi.

Gagasan "Pentalan Besar" ini menunjukkan bahwa mungkin akan terjadi Dentuman Besar yang tak terhingga ketika alam semesta mengembang, berkontraksi, dan mengembang lagi.

Masalah dengan gagasan ini, kata Carroll, adalah tidak ada penjelasan mengapa atau bagaimana alam semesta yang mengembang akan berkontraksi dan kembali ke keadaan entropi rendah.