Mohon tunggu...
Ricky Hamanay
Ricky Hamanay Mohon Tunggu... Penulis

Yuditya Hamdani Hamanay | Lulusan fisika teoretis

Selanjutnya

Tutup

Teknologi Pilihan

Apa Itu Gravitasi Kuantum?

27 Oktober 2020   07:00 Diperbarui: 27 Oktober 2020   07:15 108 6 0 Mohon Tunggu...
Lihat foto
Apa Itu Gravitasi Kuantum?
aerospace99.com

Gravitasi kuantum adalah istilah yang diberikan untuk teori apa pun yang mendeskripsikan gravitasi (teori relativitas umum) menurut prinsip mekanika kuantum. Sampai sekarang belum ada teori semacam ini yang dapat diterima secara umum dan dibuktikan secara eksperimen, sehingga menjadikan gravitasi kuantum sebagai masalah ilmiah terbuka paling penting untuk diteliti. 

Gravitasi kuantum adalah cawan suci bagi fisikawan teoretis modern - sebuah struktur tunggal yang menyatukan dua teori terbesar abad ke-20 yaitu mekanika kuantum dan teori relativitas umum. Jadi bisa dikatakan bahwa gravitasi kuantum adalah masalah ilmiah terbesar di dunia saat ini.

Perkembangan fisika di abad ke-20 memberikan kita dua teori fisika yang luar biasa sukses sebagai fondasi utama dalam perkembangan ilmu fisika modern. Teori yang pertama; mekanika kuantum, bekerja dengan sangat baik pada skala yang sangat kecil -- sangat berhasil dalam menjelaskan atom, partikel subatomik atau partikel elementer dan fenomena lainnya dalam skala mikroskopik. 

Teori yang kedua; relativitas umum, dapat menggambarkan dan menjelaskan dengan sangat baik mengenai gravitasi, fenomena kosmologi dan fenomena makroskopik lainnya. Kedua teori sudah terbukti secara eksperimen dari waktu ke waktu yang semakin mengokohkan status keduanya, dan belum ada satu eksperimenpun yang bisa membantah keabsahan kedua teori tersebut setidaknya sampai saat ini.

Mekanika kuantum telah mengubah pemahaman kita secara mendalam tentang materi, energi, dan kausalitas. Demikian pula relativitas umum yang dikembangkan oleh Einstein, telah mengubah pemahaman kita secara mendalam tentang apa itu ruang dan waktu. 

Namun masalahnya adalah meskipun kedua teori ini bekerja dengan sangat baik di area kerja (domain)-nya masing-masing, namun keduanya sama sekali tidak bisa saling bekerja sama karena dirumuskan berdasarkan prinsip yang secara eksplisit bertentangan satu sama lain.

Dengan demikian meskipun ilmu pengetahuan telah berkembang pesat, revolusi ilmiah yang dibuka oleh relativitas umum dan mekanika kuantum pada awal abad ke-20 belumlah selesai. Ini membuat fisikawan teoretis di abad 21 berusaha untuk melampaui mekanika kuantum dan relativitas umum, dengan mengembangkan satu teori gabungan yang dapat menjelaskan perilaku alam semesta pada skala kuantum yang disebut sebagai gravitasi kuantum.

Premis sederhananya adalah alam semesta merupakan satu kesatuan. Debu, pasir, manusia, bintang dan galaksi, dan seluruh isi alam semesta lainnya adalah satu kesatuan. Apel 'Newton' tersusun dari jutaan atom yang diatur oleh mekanika kuantum, jatuh ke tanah (bumi) akibat medan gravitasi bumi yang diatur oleh gravitasi universal Newton, yang tidak lain adalah bentuk khusus dari relativitas umum Einstein.  

Secara tidak langsung ini menunjukkan bahwa seharusnya ada satu kerangka kerja atau satu hukum alam yang utuh di mana teori kuantum dan teori relativitas umum hanya dipandang sebagai aspek yang berbeda dari satu hukum alam yang sama. 

Tidak masuk akal jika ada dua hukum fisika yang tidak dapat didamaikan, hukum yang satu untuk satu domain sedangkan yang satu lagi untuk domain yang lain. Bahkan pada tahun 1915 Einstein sendiri menyadari masalah ini, dan dalam makalah pertamanya tentang gelombang gravitasi, ia menyebutkan paradoks tentang bagaimana menyesuaikan relativitas dengan kuantum.

Dalam tingkatan yang lebih ekstrim, keberadaan teori gravitasi kuantum diharapkan mampu menguak beberapa misteri alam semesta di mana teori yang sudah ada saat ini tidak bisa menjelaskannya lebih jauh. Dalam model kosmologi standar (yang berlaku saat ini) alam semesta sangat padat dan sangat panas di masa lalu atau masa-masa awal terbentuknya alam semesta, dan ini dijelaskan dalam teori Big-bang. Menurut teori Big-bang alam semesta lahir dari sebuah titik tunggal dengan kerapatan, suhu, dan kelengkungan tak berhingga, yang sering diartikan sebagai singularitas ruang-waktu.

HALAMAN :
  1. 1
  2. 2
  3. 3
VIDEO PILIHAN