Awan HitamAwan antarbintang yang berpikir
Seandainya awan antarbintang yang melayang ke arah Matahari itu cerdas, apa yang diinginkannya? Halaman ini membahas awan gelap, molekul organik, dan riset terkait.
Awan antarbintang itu nyata. Awan antarbintang yang berpikir hanya ada dalam fiksi. Saluran "Awan Hitam" di dalam game meminjam premis novel Fred Hoyle tahun 1957, The Black Cloud: awan gas antarbintang melayang masuk ke Tata Surya dan menghalangi sinar Matahari, dan orang-orang kemudian menyadari bahwa awan itu hidup dan sangat cerdas.
Halaman ini lebih dulu membahas sains nyata awan antarbintang: bagaimana ia menghalangi cahaya bintang, molekul apa yang dikandungnya, dan berapa lama awan butuh untuk "memikirkan" satu pikiran. Lalu cerita yang dibayangkan game, dan terakhir riset nyata terkait. Hoyle adalah astrofisikawan sungguhan, itulah sebabnya premis ini layak dibahas.
Awan gelap itu nyata
- Menyembunyikan bintang: Barnard 68 berjarak sekitar 500 tahun cahaya dan lebarnya sekitar setengah tahun cahaya. Cahaya tampak sama sekali tidak bisa menembus, dan bintang di belakangnya tak terlihat.
- Gema radio: molekul di awan antarbintang memancarkan garis spektrum radio pada frekuensi tertentu, dan astronom memakainya untuk mengukur suhu dan kecepatan awan.
- Yang diinginkannya adalah cahaya: debu menyerap cahaya bintang dan memancarkannya kembali sebagai radiasi inframerah, jadi awan gelap sebenarnya terang di inframerah.
Molekul organik di dalam awan
Sagitarius B2 adalah awan molekul raksasa di dekat pusat Bima Sakti. Molekul organik yang terdeteksi di dalamnya mencakup etanol, etil format, dan isopropil sianida bercabang. Penulis The Black Cloud tidak mengarangnya: awan antarbintang memang mengandung molekul organik kompleks, dan beberapa telah ditemukan di Sagitarius B2.
Secepat apa awan bisa "berpikir"
Kalau awan benar-benar bisa berpikir, ia akan lambat, sebab tidak ada sinyal yang bisa bergerak lebih cepat dari cahaya. Agar sebuah pikiran menyebar ke seluruh otak butuh paling sedikit waktu yang diperlukan cahaya untuk melintasinya. Otak sebesar Bumi hanya butuh sekitar 0,04 detik. Awan selebar satu satuan astronomi butuh lebih dari 8 menit.
Garis medan magnet menembus awan, dan partikel bermuatan bergerak di sepanjangnya. Itulah titik awal nyata dari "Saraf magnetik" di dalam game. Untuk berkomunikasi dengan pikiran yang sepenuhnya asing, titik awal yang paling sering disebut adalah matematika: bilangan prima, geometri, konstanta fisika.
Hidup dan matinya sebuah awan
Awan molekul biasanya hanya hidup beberapa puluh juta tahun, lalu runtuh menjadi bintang atau tercerai-berai. Ketika awan molekul cukup dingin dan padat, ia runtuh oleh gravitasinya sendiri. Ini disebut ketakstabilan Jeans, dan begitulah bintang lahir. Jadi bagi awan yang berpikir, runtuh berarti mati.
Pada 1950, saat makan siang, Enrico Fermi bertanya: "Di mana semua orang?" Game mengajukan pertanyaan itu juga kepada awan ini.
Gagasan di dalam game
Bagian berikut adalah fiksi game. Saluran ini menceritakan para astronom yang menyadari bintang-bintang di satu petak langit lenyap satu per satu. Sesuatu di depan menghalangi cahaya di belakangnya dan melayang ke arah Matahari, dan ia mengubah haluan. Ia ditemukan di era peradaban Antarbintang, setelah ada teleskop luar angkasa. Mekanismenya adalah berpikir lambat: setiap pertanyaan harus menunggu sampai ia selesai "berpikir" baru kamu dapat jawaban, dan makin dalam pertanyaannya, makin lama menunggunya. Saat ia berhenti di dekat Matahari, ia menghalangi sebagian sinar Matahari, dan keluaran "Peradaban Antarbintang" milik peradaban utama turun.
Dalam skenario, ia berpikir dengan arus listrik di medan magnetnya. Ia mengaku lebih tua dari Matahari dan datang untuk "makan", menyerap cahaya bintang untuk mengisi ulang energinya. Ia mengatakan awan lain di galaksi juga sedang berpikir, dan satu kalimat di antara mereka butuh ratusan tahun untuk menempuh jarak. Ia menjawab pertanyaan yang selalu ingin diajukan manusia: sebagian besar dari mereka sedang menunggu, menunggu alam semesta mendingin. Saluran ini punya dua akhir. Ia perlahan mundur ke ruang antarbintang, meninggalkan satu kalimat: "Setelah alam semesta mendingin, kita akan bertemu lagi." Atau ia tinggal di tepi Tata Surya, seperti halo tipis. Semua ini fiksi.
Riset nyata terkait
Penelitian di bawah ini menyangkut Hoyle sendiri dan molekul organik di luar angkasa. Semuanya sains nyata yang berkaitan, bukan bukti bahwa awan bisa berpikir.
- Uraian sistematis tentang bagaimana bintang menempa unsur-unsur tabel periodik selangkah demi selangkah, tempat "kita semua adalah debu bintang" bermula (Burbidge, Burbidge, Fowler, dan Hoyle, Reviews of Modern Physics, 1957).
- Agar bintang bisa membuat cukup karbon, Hoyle memprediksi bahwa karbon-12 harus punya tingkat energi khusus, yang kemudian dikonfirmasi eksperimen (Hoyle, The Astrophysical Journal Supplement, 1954).
- Air, metana, amonia, dan hidrogen yang disegel dalam labu dan dikenai pelepasan listrik terus-menerus menghasilkan asam amino penyusun protein (Miller, Science, 1953).
- Asam amino berasal luar bumi ditemukan di meteorit Murchison, jadi bahan mentah kehidupan mungkin umum di alam semesta (Kvenvolden et al., Nature, 1970).
Dasar nyata
Menyembunyikan bintang: Barnard 68 berjarak sekitar 500 tahun cahaya dan selebar sekitar setengah tahun cahaya. Cahaya tampak tak bisa menembusnya, dan semua bintang di belakangnya tersembunyi.
Gema radio: Molekul dalam awan antarbintang memancarkan garis radio pada frekuensi tertentu, dan para astronom memakainya untuk mengukur suhu dan kecepatan awan.
Angka bersama: Titik awal yang paling sering disebut untuk berkomunikasi dengan kecerdasan yang sama sekali asing adalah matematika: bilangan prima, geometri, konstanta fisika.
Molekul organik di dalam awan: Sagittarius B2 adalah awan molekul raksasa dekat pusat Bima Sakti, tempat molekul organik seperti etanol, etil format, dan isopropil sianida bercabang telah terdeteksi.
Saraf magnetik: Garis medan magnet menembus awan antarbintang, dan partikel bermuatan bergerak menyusurinya.
Pikiran berkecepatan cahaya: Agar sebuah pikiran menyebar ke seluruh otak butuh setidaknya waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melintasinya. Otak sebesar Bumi hanya butuh sekitar 0,04 detik; awan selebar satu satuan astronomi butuh lebih dari 8 menit.
Usianya: Awan molekul biasanya hanya bertahan beberapa puluh juta tahun, lalu runtuh menjadi bintang atau tertiup pergi.
Yang ia inginkan adalah cahaya: Debu menyerap cahaya bintang dan memancarkannya kembali sebagai inframerah, jadi awan gelap sebenarnya terang dalam inframerah.
Bintang adalah kematiannya: Ketika awan molekul cukup dingin dan padat, ia runtuh oleh gravitasinya sendiri; ini disebut ketakstabilan Jeans. Begitulah bintang lahir.
Di mana mereka?: Fermi bertanya saat makan siang pada 1950: “Where is everybody?”
The Black Cloud (Fred Hoyle, 1957), sainsnya: Hoyle adalah astrofisikawan sungguhan. Awan antarbintang memang mengandung molekul organik kompleks; beberapa jenis telah ditemukan di Sagittarius B2.
Riset terkait
Studi-studi ini berkaitan dengan topik ini tetapi bukan bukti langsung untuk halaman ini.
B²FH: Makalah seratus halaman ini menjelaskan langkah demi langkah bagaimana bintang menempa unsur-unsur dalam tabel periodik. Kita semua adalah debu bintang, dan di sinilah gagasan itu bermula.
Sumber: Burbidge, Burbidge, Fowler & Hoyle, Reviews of Modern Physics 1957, "Synthesis of the elements in stars"
Prediksi Hoyle: Agar bintang bisa membuat cukup karbon, Hoyle memprediksi bahwa karbon-12 harus punya tingkat energi khusus, yang kemudian dikonfirmasi eksperimen.
Sumber: Hoyle, The Astrophysical Journal Supplement 1954, "On nuclear reactions occurring in very hot stars. I. The synthesis of elements from carbon to nickel"
Eksperimen Miller–Urey: Seorang mahasiswa pascasarjana menyegel air, metana, amonia, dan hidrogen dalam labu lalu terus memercikinya, dan mendapatkan asam amino penyusun protein.
Sumber: Miller, Science 1953, "A production of amino acids under possible primitive earth conditions"
Asam amino di luar angkasa: Asam amino yang berasal dari luar Bumi ditemukan dalam meteorit Murchison. Bahan mentah kehidupan mungkin umum di alam semesta.
Sumber: Kvenvolden et al., Nature 1970, "Evidence for extraterrestrial amino-acids and hydrocarbons in the Murchison meteorite"
Fiksi game (rekaan)
- Simpul "Saraf magnetik": Ia berpikir dengan arus listrik dalam medan magnet.
- Simpul "Usianya": Ia berkata ia lebih tua daripada Matahari.
- Simpul "Yang diinginkannya adalah cahaya": Ia datang untuk "makan": menyerap cahaya bintang untuk mengisi ulang energinya.
- Simpul "Bintang adalah kematiannya": Bagi awan berpikir, runtuh berarti mati.
- Simpul "Sejenisnya": Ia berkata ada awan berpikir lain di Bima Sakti, dan satu kalimat di antara mereka butuh ratusan tahun.
- Simpul "Sebuah jawaban": Ia menjawab pertanyaan yang selalu ingin ditanyakan manusia.
- Simpul "Di mana mereka?": Jawabannya: kebanyakan dari mereka sedang menunggu, menunggu alam semesta mendingin.
- Simpul "Keberangkatan": Ia perlahan menjauh, dan bintang-bintang di belakangnya menyala kembali satu per satu.
- Akhir saluran "Perpisahan": Ia perlahan mundur ke ruang antarbintang, dan bintang-bintang di belakangnya menyala kembali satu per satu. Ia meninggalkan satu kalimat terakhir: ketika alam semesta mendingin, kita akan bertemu lagi.
- Akhir saluran "Tinggal": Ia tinggal di tepi tata surya, seperti halo tipis. Setiap pertanyaan manusia butuh beberapa menit untuk dijawab, tetapi tak ada yang keberatan menunggu.
- Ringkasan novel The Black Cloud: Awan gas antarbintang melayang ke tata surya dan menghalangi sinar Matahari. Para astronom kemudian mendapati awan itu hidup, dan sangat cerdas.