Tafsir Einstein atas Al Qur'an (1)

Tafsir Einstein Atas Al Qur'an

Bagian Satu

Pendahuluan

Al Qur'an dalam beberapa ayat seperti dalam surat Al Hajj : 47, Al Sajdah : 5, dan Al Ma'arij : 4 mengatakan satu hari setara dengan seribu tahun, atau bahkan lima puluh ribu tahun.  Bagaimana bisa? Apakah ini berarti bermakna "kadar nilai" seperti malam Lailatul Qadr di mana satu malam setara dengan seribu bulan. Apakah ini hanya karena perbedaan perhitungan dalam sistem kalender antara tahun matahari dengan tahun bulan seperti dalam kisah Ashabul Kahfi. Apakah ini hanya soal persepsi saja, seperti persepsi waktu ketika orang tidur dan terjaga, orang diam dan orang yang bergerak, ataupun orang yang sedang dalam kondisi senang dengan orang ketika dalam kondisi susah.

Konsep Waktu Menurut Pemikir Islam

Baik Al Ghazali, Al Kindi, Ibnu Rusy, Ibnu Hazm, dan Ibnu Farabi, baik dari mahzab Asya'ari maupun Mutazillah, memahami teks-teks ayat itu berkaitan dengan persepsi manusia. Dengan pendekatan filsafat, metafisika, dan mistik mereka masing-masing secara umum memahami ini sebagai fenomena rlativitas waktu yang dipengaruhi sisi psikis dan fisiologi diri manusia.

Walaupun ayat-ayat al Qur'an itu secara eksplisit mengungkapkannya dalam bahasa matematika dengan menyebut secara  langsung bilangan seribu dan lima puluh ribu, tak ada satu pun dari para pemikir Islam itu yang menggunakan pendekatan matematis untuk menjelaskan fenomena relativitas waktu 

Kita tidak mendapati ahli-ahli matematika Islam seperti Al Khawarizmi, Umar Khayyam, Ibnu Haytam, Al Biruni, Al Khasi, maupun Al Tusi yang memecahkan masalah perbandingan satu hari setara dengan 1000 tahun ( yang berarti 1:360.000 ) dan masalah perbandingan satu hari setara dengan lima puluh ribu tahun  ( yang berarti 1:18.000.000 ) dengan solusi matematis dan geometris.

Walaupun tidak sampai menemukan solusi matematis dan geometris terhadap waktu, para pemikir Islam pada abad ke 9 - 14 itu sudah sampai kepada tiga kesimpulan berkaitan dengan waktu.

1. Kesatuan ruang-waktu.
Ruang dan waktu hadir bersamaan, tidak dapat dipisahkan. Jika ruang lenyap, maka waktu juga lenyap.

2. Relativitas Waktu.
Waktu itu relatif tergantung kerangka acuan dan pengamat. Kerangka acuan inilah yang menyebabkan waktu bisa melambat atau dipercepat. Waktu dalam kerangka acuan manusia bisa seribu atau lima puluh ribu tahun, tapi dalam kerangka acuan Tuhan adalah satu hari.

3. Waktu itu terbatas dan diskrit.
Waktu mempunyai awal dan akhir. Waktu awal dan waktu akhir sudah eksis dalam satu log atau balok ruang-waktu. Waktu tidak bersifat mengalir tanpa putus, tapi tersusun dari gabungan unit-unit waktu yang sangat kecil. Pandangan bahwa waktu adalah diskrit, saya kira adalah pemahaman yang sangat revolusioner dan mind-blowing.

Relativitas Waktu Dalam Perspektif Tafsir

Ibnu Katsir menafsirkan teks-teks al Qur'an ini sebagai relativitas waktu dalam konteks kekuasaan Allah.                     

Surat Al Hajj : 47 dalam tafsir Ibnu Katsir dikomentari singkat saja. Intinya perbandingan satu hari setara dengan seribu tahun adalah aspek kekuasaan Allah semata.

Surat al Sajdah : 5 pun dikomentari singkat yaitu sebagai jarak antara Bumi terdalam sampai ujung semesta.

Baru pada surat al Ma'arij : 4 saja Ibnu Katsir berkomentar panjang. Ada 4 penafsiran dari perbandingan satu hari setara dengan lima puluh ribu tahun.

1. Itu adalah diameter semesta. Jarak satu hari setara dengan lima puluh ribu tahun dapat ditempuh cahaya hanya dalam waktu 700 jam saja. Ini diameter semesta yang kecil sekali. Sementara sains menghitung diameter semesta ada 94 milyar tahun.

2. Itu merupakan umur semesta. Ini pun berarti umur semesta yang masih sangat muda yaitu setara dengan sekitar 30 hari. Sains menghitung usia semesta adalah 13.8 milyar tahun.

3. 50 ribu tahun adalah jarak antara semesta dengan akhirat. Ini di luar kajian sains, walaupun kita tau itu jarak yang relatif sangat dekat.

4. Itu adalah jarak di akhirat. Ini pun di luar kajian sains.

Semua tafsiran itu tidak memberikan sedikit pun pencerahan kepada kita.

Wajar jika dalam waktu lebih dari seribu tahun kita betul-betul membutuhkan alat bantu untuk lebih memahami ketiga ayat di atas.

Alat bantu tersebut tidak bisa kita temukan dari menghitung keliling Bumi untuk menggambarkan konsep satu hari, lalu mengalikannya dengan 360.000 dan 18.000.0000 untuk menafsirkan satu hari setara dengan seribu tahun dan satu hari setara dengan lima puluh ribu tahun. 

Ayat-ayat ini bisa dibantu dipahami dalam kerangka dilatasi waktu teori relativitas khusus Einstein. 

Relativitas Khusus

Einstein telah membantu kita memahami teks-teks ayat ini secara matematis melalui Teori Relativitas Khusus yaitu khususnya persamaan Dilatasi Waktu.

Einstein merumuskan relativitas waktu atau lebih spesifik adalah dilatasi waktu sebagai berikut.

t' = t * V (1 - (v^2 / c^2))

Tapi persamaan ini bukan tanpa batasan dan masalah. Kecepatan cahaya adalah batasan tertinggi dari persamaan ini. Diasumsikan bahwa tidak ada benda yang bisa bergerak melebihi kecepatan cahaya. Jika demikian, maka perbandingan tertinggi yang bisa dicapai oleh persamaan ini adalah 1:707 di mana kecepatan benda bergerak mendekati kecepatan cahaya, yaitu pada v = 0.99999 c

Eksperimen Pikiran

Bolehlah kita menggunakan pendekatan eksperimen pikiran dengan membayangkan ada benda yang mampu bergerak melebihi kecepatan cahaya yaitu dua kali kecepatan cahaya.

Eksperimen pikiran ini penting karena implikasi dilatasi waktu terjadi karena faktor Lorentz selalu menghasilkan angka kurang dari 1. Kita perlu tahu bagaimana pengaruh v = 2c terhadap faktor Lorentz. 

Dalam kondisi kecepatan lebih dari kecepatan cahaya kita sering beranggapan waktu tidak eksis. Tapi bisa jadi sebenarnya tidak berarti waktu tidak ada atau waktu tidak eksis, tapi memang rumusnya tidak bisa menjangkau kecepatan melebihi kecepatan cahaya, apalagi jika dua kali kecepatan cahaya.  Waktu mungkin saja tetap eksis dalam kondisi ini, tapi tidak terjangkau oleh rumus ini.

Jika kita memodifikasi rumus dilatasi waktu di atas untuk menjangkau kecepatan dua kali kecepatan cahaya menjadi :

t' = t * V (1 - (2v^2 / c^2))

Kita langsung memasukkan v = 2c ke dalam rumus dasar. Kita dapati hasil bilangan imajiner pada faktor Lorentz yaitu akar dari bilangan negatif. Akar bilangan negatif mungkin sangat umum digunakan dalam Mekanika Kuantum, tapi ini terasa absurd dalam kerangka dilatasi waktu.

Jika akar negatif bisa diterima di dalam persamaan relativitas seperti halnya dalam mekanika kuantum, maka mungkin ini bisa jadi jembatan yang menghubungkan kedua teori ini. Implikasinya jelas berat, karena ini berarti dalam level kuantum partikel elementer bergerak di atas kecepatan cahaya.

Kemudian kita coba menghindari hasil akar negatif dengan rumus:

t' = t * V (1 - (v^2 / 2 c^2))

Di sini kita masukkan koefisien 2 di depan C untuk menjangkau dua kali kecepatan cahaya. Hasilnya sama dengan pelambatan waktu pada kecepatan di bawah kecepatan cahaya. Padahal perbandingan yang harus dicapai adalah lebih besar dari 1:707 yaitu 1:630.000 sampai 1:18.000.000

Lalu bagaimana jika kita modifikasi begini rumusnya. 

t' = t * V (2 - (v^2 / c^2))

di mana kita masukkan angka 2 ke dalam faktor Lorentz, maka hasilnya juga adalah bilangan imajiner akar bilangan negatif. Ini sama dengan modifikasi pertama di atas.

Hal berbeda kita dapatkan ketika rumusnya kita modifikasi seperti ini.

t' = t * V (2 - (v^2 / 2 c^2))

Di sini hasilnya adalah percepatan waktu, dan bukan pelambatan waktu.

Persamaan-persamaan ini semuanya tidak memadai untuk menjangkau kecepatan melebihi kecepatan cahaya. Berarti dalam eksperimen pikiran kita, perlu ada rumus baru untuk menjangkau kecepatan di atas kecepatan cahaya.

Jelas pada perbandingan waktu yang digunakan al Qur'an yaitu 1:360.000 dan 1:18.000.000 adalah situasi di mana kecepatan lebih besar dari kecepatan cahaya bahkan mungkin bisa ribuan kali kecepatan cahaya. Menariknya secara eksplisit teks al Qur'an mengatakan dalam kondisi seperti ini waktu "masih" dan "tetap" eksis.

Prediksi bahwa kecepatan yang dimaksud teks-teks al Qur'an berkisar ribuan kali kecepatan cahaya didasarkan kepada asumsi bahwa pada saat v = 0.999999 c, maka perbandingan yang dicapai cuma 1:707 dengan faktor Lorentz 1.4e-3.  Jadi untuk menghasilkan perbandingan 1:360.000 untuk satu hari setara dengan 1000 tahun, dibutuhkan faktor Lorentz 2.7e-6.

Sedangkan untuk menghasilkan perbandingan 1:18.0000.0000 sebagai gambaran satu hari setara dengan 50.000 tahun dibutuhkan faktor Lorentz sebesar 5.6e-8.

Jika pada v = 0.999999 c dihasilkan faktor Lorentz 1.4e-3, maka dengan faktor Lorentz 2.7e-6 diasumsikan v= 2.000 c. 

Sementara pada faktor Lorentz 5.6e-8 didapat kecepatan hipotesis v = 400 ribu kali kecepatan cahaya. 

Relativitas Khusus Invalid

Dalam relativitas khusus dinyatakan bahwa gerak dalam kecepatan mendekati kecepatan cahaya, massa menjadi semakin besar dan panjang semakin menyusut.

Pada saat v = c maka l = 0 dan m = ~

Karena E = m c^2, jika m = ~ maka E = ~. Begitu jika l = 0 maka space-time dan volume lenyap. Inilah kondisi singularitas pada awal Big Bang.

Apa yang kita dapat dari sini adalah eksistensi energi dan materi tidak membutuhkan ruang. Maka eksistensi energi dan materi pun tidak selalu menghasilkan kelengkungan space time, karena space-time lenyap. Dalam kondisi ini gravitasi tidak ada. Maka tampaknya Gravitasi Kuantum pun tidak dibutuhkan dalam kondisi ini.

Karena space dan time terikat dalam space-time, maka ketika space tidak ada, time pun tidak ada.

Semua implikasi yang terpampang di sini hanya mungkin dalam kondisi singularity pada saat sebelum Big Bang.

Tapi jika dalam kondisi semesta sudah terbentuk di mana ruang, waktu, materi, energi, dan informasi sudah eksis dari skala terbesar sampai skala terkecil, yang bisa kita katakan adalah persamaan relativitas khusus tidak memadai untuk menjangkau realitas pada saat v >= c

Jika eksperimen pikiran ini yaitu ada entitas yang mampu bergerak di atas kecepatan cahaya kita perluas kepada atribut panjang dan massa, maka relativitas khusus Einstein semakin rusak dan tidak relevan.  

Jika eksperimen pikiran kita dimaklumi, ada sejumlah implikasi yang harus diterima.

1. Relativitas Khusus salah total. Kita akan memasuki kondisi yang sama dengan kondisi singularitas pada saat sebelum Big Bang. Di mana energi sangat besar dalam massa yang sangat besar dan volume sangat kecil.

Jika implikasi ini bisa diterima, maka ini bisa menjadi jembatan pada penyatuan mekanika kuantum, relativitas khusus, dan relativitas umum dalam kondisi sebelum Big Bang.

2. Ada banyak sekali eksis partikel tanpa massa di semesta ini. Kenapa? Ini untuk menghindari jebakan singularitas yang mana bakal lazim terjadi ketika suatu entitas bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya. Sebut saja semua partikel ini sebagai partikel imajuner. Eksisten partikel imajiner ini adalah konsekuensi dari eksperimen pikiran kita, walaupun faktanya selama ini baru photon dan neutrino saja dimaklumi tiada bermassa atau hampir tidak bermassa.

3. Tidak ada space-time. Space-time dalam kondisi entitas bergerak dua kali kecepatan cahaya bukan saja fleksibel dan relatif, tapi bahkan hilang lenyap sama sekali. Tidak ada ordinat spasial dalam kondisi seperti ini. Dalam kondisi singularitas tidak dibutuhkan ruang-waktu. Jika ruang-waktu dipaksakan ada, itu hanya sebatas "ivent horizon"  seperti dalam Black Hole. Tapi teori-teori tentang Black Hole pun sampai saat ini hanya sebatas pada postulat kecepatan cahaya, bukan seperti dalam eksperimen pikiran kita yaitu sebesar dua kali kecepatan cahaya.

Dalam kondisi ini makro kosmos menyatu dengan mikro kosmos yang juga berarti mekanika kuantum menyatu dengan relativitas umum.

Semua ini bisa kita tuliskan secara matematis.
Jika v = 2c, maka m = ~ dan l = 0
Ketika l = 0, maka ruang-waktu hilang, serta materi dan energi eksis tanpa membutuhkan ruang-waktu.

Dalam kondisi singularitas ini, materi dan energi tertekan sedemikian kuat sehingga menjadi sup quark-gluon.

Sebagian materi imajiner melarikan diri dari sup quark-gluon menjadi materi tak bermassa membentuk radiasi photon bebas. 

Gabungan photon bebas itu membawa serta informasi dari materi pembentuk sup quark-gluon dalam bentuk hologram. Informasi pada titik ini tidak hilang, tapi membentuk hologram dari radiasi photon bebas.

Relativitas Umum dan Medan Kuantum Runtuh

Dari perspektif ini di mana relativitas khusus dan mekanika kuantum bertemu dalam singularitas, kita menemukan paradoks bahwa massa dan energi bisa eksis tanpa eksistensi ruang-waktu dan pada saat yang sama dalam ruang-waktu bisa eksis partikel tanpa massa.

Paradoks ini mendekonstruksi persamaan kesetaraan énergi-massa E = mc^2.

Jika relativitas khusus dan persamaan kesetaraan massa-energi runtuh, maka relativitas umum pun berpotensi runtuh. Keruntuhan yang sama juga berpotensi terjadi pada teori-teori medan kuantum.

Ini semua bisa kita tulis secara matematis.
Ketika l >= 1 dan t >= 1 maka m = 0 yaitu photon.
Sedangkan ketika t = 0 dan l = 0 maka m = ~ yaitu singularitas.
Implikasinya E tidak sama dengan m, maka
E = m c^2 tidak berlaku.

Aplikasi Faktor Lorentz 

Di atas telah kita temukan variabel faktor Lorentz hipotesis dari asumsi bahwa jika pada v = 0.999999 c dihasilkan faktor Lorentz 1.4e-3, maka didapat dengan faktor Lorentz 2.7e-6 dicapai kecepetan hipotesis v= 2.000 c. Ini artinya untuk mencapai perbandingan satu hari setara dengan 1000 tahun, maka kecepatan yang dibutuhkan adalah 2000 kali kecepatan cahaya.

Sementara pada faktor Lorentz 5.6e-8 didapat kecepatan hipotesis v = 400 ribu kali kecepatan cahaya. Ini artinya untuk mencapai perbandingan satu hari setara dengan 50 ribu tahun dibutuhkan  gerak sebesar 400 ribu kecepatan cahaya.

Lebih lanjut kita akan menggunakan faktor hipotesis sebesar 2.7e-6 dan 5.6e-8 untuk mengukur panjang dan massa hipotesis.

Jika pada faktor Lorentz 2.7e-6, v = 2e3, t = 1e3, maka kita dapatkan l = 2e6 tahun cahaya. 

Jika pada faktor Lorentz 5.6e-8, v = 4e-8, t = 5e4, maka kita dapatkan l = 10eh tahun cahaya.

Panjang sebesar 2 juta tahun cahaya adalah setara jarak Bumi dengan Galaksi Andromeda. 

Panjang sebesar 10 milyar tahun cahaya adalah setara seperempat jari-jari semesta atau setara jarak dari Bumi dengan Galaksi GNz11. 

Jika jarak 10 milyar tahun cahaya yang kita dapat dari faktor Lorentz 5.6e-8 dipahami sebagai umur semesta, maka itu hampir sama dengan umur semesta yang telah dicapai oleh sains modern saat ini. 

Dari sini kita dapati bahwa 4 penafsiran Ibnu Katsir terhadap perbandingan 1 hari setara dengan 50 ribu tahun yang paling mendekati kesimpulan sains modern adalah tafsiran bahwa itu adalah gambaran umur alam semesta. 

Kerapatan Singularitas Hipotesis

Dengan faktor Lorentz 5.6e-8, maka kita dapatkan panjang 1 meter pada pengamat yang diam akan setara dengan 0.56 nanometer pada pengamat yang bergerak. 

Sementara dengan nilai faktor Lorentz yang sama, maka 1 kg pada pengamat yang diam adalah setara dengan 20 juta kg.

Dari sini kita dapatkan massa jenis atau kerapatan massa pada faktor Lorentz 5.6e-8 adalah 20 ribu ton dibagi dengan 216 nanometer kubik adalah setara dengan sekitar 100 ton per nanometer kubik. Sungguh kerapatan massa yang sangat besar.

Kerapatan massa jenis 100 ton per nanometer kubik ini mungkin bisa juga dianggap efek singularitas hipotesis pada faktor Lorentz 5.6e-8.

Kesimpulan

Implikasi bahwa pada kondisi v >= 1c, maka t = 0 dan l = 0 serta m = ~ tidak sinkron dengan maksud teks-teks al Qur'an yang kita sebutkan di awal tulisan yang secara implisit mengisyaratkan bahwa dalam kondisi v >= 1c pun waktu masih eksis, ruang masih eksis, ruang-waktu masih eksis, dan tidak ada massa yang tak terhingga. Bahkan dalam kondisi itu hadir partikel tanpa massa.

Dari uraian di atas kita dapat dengan jelas bahwa di satu sisi dengan relativitas khusus kita terbantu dalam memahami teks-teks Al Qur'an, tapi di sisi lain kita juga melihat bahwa relativitas khusus tidak bisa menjangkau semua makna yang dimaksudkan oleh teks-teks tersebut.

Dibutuhkan framework baru untuk menjelaskan dilatasi waktu pada faktor Lorentz sebesar 2.7e-6 dan 5.6e-8 yang menghasilkan kecepatan hipotesis 2 ribu dan 400 ribu kecepatan cahaya.

Al Qur'an dan Semesta Yang Lentur

Lebih lanjut, al Qur'an dalam sejumlah ayat mengatakan bahwa "langit" atau "space" dalam konsep fisika bisa robek, pecah (Al Furqon :25, Asy Syura : 5), memiliki pintu (An Naba : 19), mengembang (Az Zariyat : 47), dilipat, dan digulung (Az Zumar : 67). Selain itu juga ada sifat ditahan (Al Fathir : 41) tapi tanpa tiang (Al Luqman : 10), serta sempurna tanpa retak (Qaf : 6) tapi bisa terbelah (Ar Rahman : 37), dan berlapis-lapis (Nuh : 15) tapi bisa terguncang (At Thur : 9, lalu memiliki jalan (Az Zariyat : 7) tapi bisa terbelah (Al Haqqah : 16).

Konsep-konsep yang dibawa oleh al Qur'an ini sungguh sangat mind blowing. Apalagi itu turun kepada manusia sekitar 1.300 tahun lalu. 

Diksi-diksi yang dipakai tampak menuntun kepada bentuk dan solusi  geometri. Ini tampak jelas membawa implikasi pemahaman yang dibawa oleh teks-teks al Qur'an adalah bahwa space itu relatif dan juga fleksibel.

Sama halnya dengan relativitas waktu yang sudah bisa dicapai oleh para pemikir Islam sejak 1000 tahun lalu secara filsafat, maka relativitas ruang pun sudah bisa dicapai. Bahkan kesatuan ruang dan waktu menjadi raung-waktu pun sudah terjangkau oleh pemahaman mereka. Tapi kelemahannya pun sama, yaitu mereka itu tidak ada satupun yang menggunakan solusi matematis dan geometris untuk menjelaskan relativitas ruang ini.

Relativitas Umum

Kita berhutang sekali lagi kepada Einstein yang secara tidak langsung membantu kita memahami teks-teks al Qur'an di atas yang berkaitan dengan geometri ruang-waktu.

Relativitas Umum adalah alat bantu geometri dalam memahami kesatuan ruang-waktu yang membawa konsekuensi gravitasi. Tapi apa sebenarnya ruang-waktu itu sebenarnya? Apakah itu semacam field? Apakah Dark Energy dan Dark Matter? Apakah gas primordial semacam hidrogen atau hlium? Apakah ada gaya, energi, materi lain selain semua yang disebut itu?

Ini lebih lanjut akan kita bahas di bagian kedua tulisan ini.