Putar balikakankah alam semesta menyusut? Apakah energi gelap berubah?
Apakah energi gelap melemah seiring waktu? Data DESI mengisyaratkannya tetapi belum meyakinkan. Sains nyata di balik akhir Cosmos Era "Putar balik" dan Big Crunch.
Mungkinkah alam semesta suatu hari berhenti mengembang dan mulai menyusut? Itu bergantung pada energi gelap. Data DESI 2025 mendukung "energi gelap melemah seiring waktu" pada 2,8 hingga 4,2 simpangan baku (sigma), tetapi itu kurang dari 5 sigma yang dibutuhkan untuk konfirmasi. Makin besar sigma, makin kecil kemungkinan data itu kebetulan, dan 5 sigma adalah ambang konfirmasi. Jadi ini belum kesimpulan, baru sinyal yang layak dipantau. Akhir “Putar balik” dalam game mendorong kemungkinan ini sampai batasnya: energi gelap menjadi negatif, alam semesta menyusut, bahkan "mengingat" putaran sebelumnya.
Halaman ini lebih dulu menjelaskan cara membukanya, lalu arti sebenarnya dari "Big Crunch", sejarah penemuan pengembangan alam semesta dan energi gelap, serta bagian mana yang fiksi.
Cara membukanya
- Petunjuk: Bagaimana kalau energi gelap bukan konstanta?
- Syarat: Buka “Big Crunch”, lalu saksikan akhir alam semesta.
- Hadiah: Di alam semesta berikutnya, keluaran “Alam semesta purba” ×20 sampai era itu berakhir (Gema).
Akhir ini masuk kategori Fisika. Hadiahnya bernama “Gema”: di alam semesta berikutnya, keluaran “Alam semesta purba” menjadi 20 kali lipat, hanya berlangsung sampai era itu berakhir. Kunci pembukanya adalah simpul “Big Crunch”, cabang tempat energi gelap menjadi negatif.
Apa itu Big Crunch
Jika energi gelap menjadi negatif, pengembangan akan berhenti lalu berbalik. Latar gelombang mikro kosmik akan memanas lagi, galaksi-galaksi bergerak makin dekat, dan pada akhirnya segalanya kembali ke satu titik. Inilah skenario yang digambarkan simpul “Big Crunch”.
Bagaimana pengembangan ditemukan
- Teori lebih dulu: Alexander Friedmann menurunkan dari relativitas umum bahwa alam semesta bisa mengembang atau menyusut, tujuh tahun sebelum bukti pengamatan muncul (Friedmann, Zeitschrift für Physik, 1922).
- Atom purba: Georges Lemaître secara mandiri mengusulkan bahwa alam semesta mengembang, dan kemudian membayangkan bahwa ia bermula dari sebuah "atom purba", bentuk awal teori Big Bang (Lemaître, Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, 1927).
- Konfirmasi pengamatan: Makin jauh sebuah galaksi dari kita, makin cepat ia menjauh. Alam semesta tidak statis (Hubble, PNAS, 1929).
Bagaimana energi gelap masuk ke gambaran
Dengan memakai supernova jauh sebagai "lilin standar", para astronom menemukan bahwa pengembangan alam semesta sedang dipercepat, dan energi gelap pun muncul di panggung. Karya ini meraih Hadiah Nobel 2011 (Riess dkk., The Astronomical Journal, 1998). Tim lain secara mandiri sampai pada kesimpulan yang sama: ada semacam energi di alam semesta yang mendorong pengembangan yang dipercepat (Perlmutter dkk., The Astrophysical Journal, 1999).
Satelit Planck mengukur fluktuasi kecil pada latar gelombang mikro kosmik dan memberikan parameter kosmologi paling presisi sejauh ini: umur sekitar 13,8 miliar tahun, materi biasa hanya sekitar 5%, materi gelap sekitar 27%, dan sisanya energi gelap (Kolaborasi Planck, Astronomy & Astrophysics, 2020).
Masa depan jauh alam semesta
Studi lain menghitung nasib alam semesta triliunan tahun ke depan dan sesudahnya: bintang-bintang padam, proton mungkin meluruh, dan lubang hitam akhirnya menguap (Adams dan Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997). Ini satu gambaran masa depan jauh yang sudah dihitung dengan serius. “Putar balik” dalam game mendorong kemungkinan yang berbeda sampai batasnya.
Fiksi game, bukan nyata
Energi gelap menjadi negatif dan alam semesta menyusut serta "mengingat" putaran sebelumnya, semuanya fiksi. Contraction (1999) karya Liu Cixin bercerita tentang seorang astronom yang memprediksi bahwa alam semesta akan beralih dari pengembangan ke penyusutan pada satu saat yang tepat. Orang-orang berkumpul di sebuah observatorium untuk menunggu saat itu dan pembalikan waktu yang menyusulnya. Latar ilmiahnya begini: apakah alam semesta akan runtuh kembali bergantung pada energi gelap, dan tidak ada dasar fisika bagi waktu yang berjalan mundur selama penyusutan.
Riset nyata terkait
Studi tentang pengembangan dan energi gelap di atas adalah sains nyata yang terkait. Semuanya tidak bisa membuktikan bahwa alam semesta akan menyusut. Semuanya hanya latar belakang fisika yang disentuh akhir ini.
Ingin membaca aslinya? Cari judul-judul ini
- Friedmann (1922): "Über die Krümmung des Raumes", kira-kira "Tentang kelengkungan ruang"
- Lemaître (1927): "Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant", kira-kira "Alam semesta homogen bermassa konstan dan berjari-jari bertambah"
- Hubble (1929): "A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae"
- Riess dkk. (1998): "Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant"
- Perlmutter dkk. (1999): "Measurements of Omega and Lambda from 42 high-redshift supernovae"
- Kolaborasi Planck (2020): "Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters"
- Adams dan Laughlin (1997): "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"
Dasar nyata
Data DESI 2025 mendukung “energi gelap yang melemah seiring waktu” pada 2,8 sampai 4,2 simpangan baku, tetapi belum mencapai 5 simpangan baku yang dibutuhkan untuk konfirmasi.
Big Crunch: Jika energi gelap menjadi negatif, pemuaian akan berhenti lalu berbalik. Latar belakang gelombang mikro kosmik akan memanas lagi, galaksi-galaksi bergerak makin dekat, dan pada akhirnya segalanya kembali ke satu titik.
Contraction (Liu Cixin, 1999), sainsnya: apakah alam semesta akan menyusut lagi bergantung pada energi gelap; tidak ada dasar fisika bagi waktu yang berjalan mundur selama penyusutan.
Riset terkait
Studi-studi ini berkaitan dengan topik ini tetapi bukan bukti langsung untuk halaman ini.
Alam semesta sedang mengembang: Hubble menemukan bahwa makin jauh sebuah galaksi, makin cepat ia menjauh. Alam semesta tidak statis; ia mengembang.
Sumber: Hubble, PNAS 1929, "A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae"
Alam semesta Friedmann: Friedmann menurunkan dari relativitas umum bahwa alam semesta bisa mengembang atau menyusut, tujuh tahun sebelum ada bukti pengamatan.
Sumber: Friedmann, Zeitschrift für Physik 1922, "Über die Krümmung des Raumes"
Atom primordial: Lemaître secara mandiri mengusulkan bahwa alam semesta mengembang, dan kemudian membayangkannya bermula sebagai “atom primordial”, cikal bakal teori Dentuman Besar.
Sumber: Lemaître, Annales de la Société Scientifique de Bruxelles 1927, "Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant"
Pengembangan yang dipercepat: Memakai supernova jauh sebagai “lilin standar”, mereka menemukan pengembangan alam semesta makin cepat. Energi gelap masuk ke dalam gambaran, dan karya ini meraih Hadiah Nobel 2011.
Sumber: Riess et al., The Astronomical Journal 1998, "Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant"
42 supernova: Tim lain secara mandiri sampai pada kesimpulan yang sama: ada energi di alam semesta yang mendorong pengembangan yang dipercepat.
Sumber: Perlmutter et al., The Astrophysical Journal 1999, "Measurements of Omega and Lambda from 42 high-redshift supernovae"
Resep alam semesta: Satelit Planck memberikan parameter kosmologi paling tepat sejauh ini: usia sekitar 13,8 miliar tahun, dengan materi biasa hanya sekitar 5%.
Sumber: Planck Collaboration, Astronomy & Astrophysics 2020, "Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters"
Bab terakhir alam semesta: Menghitung nasib alam semesta selama triliunan tahun dan seterusnya: bintang padam, proton mungkin meluruh, dan lubang hitam akhirnya menguap.
Sumber: Adams & Laughlin, Reviews of Modern Physics 1997, "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"
Resep alam semesta: Satelit Planck mengukur fluktuasi kecil pada latar belakang gelombang mikro kosmik: materi biasa menyusun sekitar 5% dari total energi alam semesta, materi gelap sekitar 27%, dan sisanya energi gelap.
Sumber: Planck Collaboration, Astronomy & Astrophysics 2020, "Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters"
Fiksi game (rekaan)
- Energi gelap menjadi negatif, dan alam semesta menyusut serta “mengingat” putaran sebelumnya, sama-sama fiksi.
- Ringkasan novel Contraction: Seorang astronom memprediksi bahwa alam semesta akan beralih dari ekspansi ke kontraksi pada satu saat yang tepat. Orang-orang berkumpul di observatorium menunggu saat itu, dan pembalikan waktu yang menyertainya.