Solusi atas z>=13 Cosmic Conundrum, Ho Tension, S8 Tension, Cosmic Curvature Tension

Semesta Yang Ditarik: Solusi atas Galaksi pada z>= 13, H0 Tension, S8 Tension, dan Cosmic Curvature Tension

Semesta Yang Didorong dari Dalam dan Sekaligus Ditarik dari Luar secara Simultan.

ABSTRACT

Discoveries of several mature stars and galaxies (bright, massive, densed, active) in Z = > 13 in about 320-350 million years after Big Bang is really confusing. This phenomenon is not in accordance with our current cosmological standards. We propose for reconstructing our cosmological model by adding and accelerating expansion speed of primordial cosmic inflation. By this accelarating speed, we can see CMB pattern change slightly. This proposal will cause the universe to cool down faster, the matter formed earlier, the space expands faster, and needs more gygantic primordial energy. Such added energy come from outside of our universe, in which our universe is pulled by such energy. We assume that, in such time, the transfer of kinetic energy is more efficient into widespread space, and then, as consequences, cosmic inflation is more accelerating in the condition of little change of primordial cosmic temperature, so then cosmic fluctuations are slightly increasing. It correlates with smooth increase in pattern fluctuations in CMB. The smooth change increase in CMB pattern will increase the speed of HO-based CMB and reduce the density of S8-based CMB, as well as an increase in the curvature of the universe in based BAO. In our framework, the accelerating universe gets the power to expand from internal thrust and external attraction. The universe is pushed and pulled simultaneously. This framework is in concordance with thermodynamic especially in adiabatic process and by not adding even one free variabel into our current cosmological model.

Pintu Minimarket

Seperti halnya pintu di minimarket yang bisa didorong dan sekaligus bisa ditarik, jika arah dorongan atau tarikannya sama, kita tidak bisa membedakan apakah pintu itu didorong atau ditarik dari perspektif gerakan pintu. Kecuali diketahui posisi sumber gaya dan energinya.

Jika arah dorongan dan tarikan sama, maka berlaku:

F(tot) = F(d) + F(t)           (1)

di mana F(tot) = Gaya Total, F(d) = Gaya Dorong, F(t) = Gaya Tarikan

Dari persektif arah gaya pada kondisi gaya-gaya yang ada bekerja searah, kita tidak bisa secara pasti menentukan bahwa apakah pintu itu ditarik saja tanpa didorong, atau didorong saja tanpa ditarik, atau didorong dan ditarik secara bersamaan.

Jika gaya yang bekerja adalah gabungan dari tarikan dan dorongan sekaligus, kita hanya bisa mengukur besaran salah satu gaya jika besaran dua gaya lainnya diketahui. Jika hanya ada satu gaya saja yang besarannya diketahui, maka kita akan kesulitan menentukan bukan saja besaran dua gaya lainnya, tetapi juga apakah obyek tersebut ditarik ataukah didorong.

F(tot) = F(d) + F(t)

F(t) = F(tot) -- F(d)

Jika arah dorongan dan tarikan berlawanan arah, maka gaya total adalah nol jika besaran gaya dorong dan besaran gaya tarikan sama besar, atau bergerak ke arah tarikan jika besaran gaya tarikan lebih besar dari gaya dorong, atau bergerak ke arah dorongan jika gaya dorong lebih besar dari gaya tarikan. Ketiga opsi ini akan menghasilkan tambahan getaran pada objek yang dalam hal ini adalah pintu minimarket.

F(d) = - F(t)

F(d) -- F(t) = 0 jika F(d) = F(t)

F(d) -- F(t) = F(d) jika F(d) > F(t)

F(d) -- F(t) = F(t) jika F(t) > F(d)

Kita hanya bisa membedakannya apakah pintu minimarket itu didorong atau ditarik dari posisi tangan dan arah gerak tangan orang yang membukanya. Maka, dalam kasus ini penting untuk mengetahui posisi dari sumber gaya tersebut, yaitu apakah di dalam sistem atau di luar sistem.

Gerobak Bubur Ayam

Sebuah gerobak yang biasa digunakan untuk berjualan bubur ayam ditarik dari depan oleh seseorang dan seorang lagi mendorongnya dari belakang. Arah gerak gerobak, gaya tarik dari depan, dan gaya dorong dari belakang yang searah menciptakan tambahan gaya yang mampu mempercepat gerak gerobak.

F(tot) = F(d) + F(t)

m x a(tot) = m x ((a(d) + a(t))

a(tot) = a(d) + a(t)

dimana

a(tot) > a(d) atau a(tot) > a(t)

ketegangan terjadi jika menganggap a(tot) = a(d) ataupun a(tot) = a(t)

Jika pun usaha yang dilakukan orang yang mendorong gerobak itu tetap, maka tambahan gaya tarik dari depan akan mempercepat gerak maju gerobak. Tetapi jika hanya ada usaha dari belakang saja dengan besaran yang tetap, maka kecepatan maju gerobak tersebut pun tetap yaitu seimbang dengan gaya yang mendorongnya. Ini akan menimbulkan ketegangan jika ternyata dari hasil pengukuran berbasis observasi mendapati bahwa obyek bergerak dengan pertambahan akselerasi atau percepatan. Terlebih jika didapati fakta bahwa energi total di dalam sistem terus berkurang besarannya dan besaran kerapatannya akibat volume dan jarak yang terus bertambah.

Jika F(tot) = F(d), maka a(tot) = a(d)

Jika F(tot) > F(d), maka F(tot) = F(d) + F(t), sehingga a(tot) > a(d)

Didorong atau Ditarik

Gaya adalah besaran vektor. Jika sebuah gaya bekerja pada suatu entitas, kita tidak bisa membedakan apakah gaya itu menarik ataukah mendorong entitas itu jika arah gerak entitas itu bergerak ke arah tertentu yang sama dengan besaran gaya yang sama. Kita hanya bisa membedakannya dari posisi sumber gaya itu berada.

Jika sumber gaya berada di dalam sistem, sedangkan sistem bergerak berlawanan arah dengan posisi sumber gaya, maka kita dapat katakan gaya itu mendorong.

Jika posisi sumber gaya berada di dalam sistem, lalu sistem bergerak searah posisi sumber gaya, maka dapat pastikan gaya bekerja dengan menarik.

Hal sebaliknya terjadi jika posisi sumber gaya berada di luar sistem dan sistem bergerak searah posisi sumber gaya, maka gaya menariknya. Jika posisi sumber gaya berada di luar sistem dan sistem bergerak berlawanan arah dengan posisi sumber gaya, maka gaya mendorongnya.

Dalam konteks gaya sebagai besaran vektor, maka yang penting bukan saja arah gaya dan besaran gaya tersebut, tetapi juga di mana posisi gaya terhadap sistem.

Jika besaran gaya internal sistem diketahui nilainya sehingga menyebakan jumlah pergeseran tertentu dengan kecepatan tertentu, maka tambahan kecepatan yang terjadi bisa dipastikan berasal dari gaya di luar sistem.

Jika F(tot) > F(d) maka F(tot) = F(d) + F(t)

Sehingga dapat diketahui bahwa :

a(tot) = a(d) + a(t)

a(t) = a(tot) -- a(d)

Semesta Yang Ditarik

Bagaimana jika kita menerapkan kedua perspektif ini ke semesta? Apakah accelerating universe yang dipahami pertama kali sejak 1998 itu mengembang karena didorong oleh dark energy atau ditarik oleh suatu energi dari luar semesta?

Matematika di balik geometri ruang-waktu sebagaimana tergambar oleh persamaan Realtivitas Umum dan Metrik FLRW mungkin sangat rumit, tetapi bagaimana pun hukum-hukum fisika di mana pun sama saja di semesta ini menurut prinsip homogen dan isotropik, sehingga prinsip gaya pada fisika klasik dapat digunakan untuk memahami perilaku gaya dalam persepektif Relativitas Umum.

JWST and Cosmic Epoch

Sejak Big Bang hingga saat ini, semesta dibagi kedalam sejumlah periode. Umum disebutkan adalah Planck Epoch sejak 0-10^-44 detik, Grand Unified Epoch 10^--44 - 10^-36, Electroweak Epoch 10^-36 - 10^-12, Quark Epoch 10^-12 - 1 detik, Hadron Epoch 1 detik - 3 menit, Lepton Epoch 3 menit - 380 ribu tahun, Recombination Epoch 380 ribu tahun, Dark Epoch 380 ribu-180 juta tahun, Reionization Epoch 180 juta - 1 milyar tahun, dan 1 milyar tahun sampai sekarang yang dihitung setelah Big Bang.

Setelah Hubble hanya bisa menjangkau paling jauh z11 yaitu hanya sejauh sekitar 500-800 juta tahun setelah Big Bang, maka JWST telah merevolusi jangkauannya hingga mencapai z>=13 atau dalam kisaran 300-350 juta tahun setelah Big Bang.

Mature Galaxy Problem

Jika galaksi-galaksi dewasa sudah terbentuk pada saat umur semesta dalam kisaran 300 juta tahun, maka bintang-bintang sudah wajar terbentuk sejak awal Era Reionisasi 180 juta tahun setelah Big Bang. Ini artinya dibutuhkan proses pembentukan bintang yang lebih cepat. Proses ini membutuhkan aliran energi dan materi yang lebih besar pada suhu yang menurun drastis sangat cepat.

Rasio yang paling mungkin untuk mencapai penurunan suhu yang cepat yang memicu proses rekombinasi dan ionosasi yang lebih cepat itu adalah inflasi kosmik berlangsung dengan kecepatan yang lebih cepat, adanya tambahan energi di luar dari energi yang disediakan oleh peristiwa Big bang, dan adanya faktor-faktor fisikal di luar yang tidak bisa ditangkap oleh rumus dan model kosmologi yang kita miliki saat ini.

Big Bang Initial Trigger Problem

Energi memang bisa bertransformasi dari satu bentuk energi kepada bentuk energi lainnya, tapi perubahan itu tidak bisa berlangsung secara spontan. Perubahan energi potensial menjadi energi kinetik contohnya membutuhkan suatu trigger tertentu. Hal sama terjadi dalam kasus inflasi kosmik yang memicu Big Bang di mana energi potensial murni yang berada dalam kondisi meta stabil tersebut juga membutuhkan trigger untuk menjadi energi kinetik pada peristiwa Big Bang. Pertanyaan besarnya adalah apa trigger-nya tersebut?

Vacum Energy Problem

Masalah ini sering disebut sebagai Blunder Terbesar dalam Fisika. Adanya selisih 10^55 pada pengukuran vacuum energy berbasis observasi dengan perhitungan berbasis teori mekanika kuantum adalah masalah yang sangat besar. Pada awalnya selisih itu bahkan mencapai 10^200. Bagaimana kita seharusnya membaca fakta-fakta ini?

Dark Energy Problem

Selama ini kita berasumsi bahwa accelerating universe disebab oleh gaya misterius yang kita beri nama dark energy. Dark energy dalam asumsi kita berada di dalam semesta, sehingga dalam imajinasi kita tergambar dark energy mendorong accelerating universe. Tapi benarkah posisi sumber gaya dark energy ada di dalam semesta? Dari mana dark energy berasal dan bersumber?

Mengacaukan Thermodinamika

Dark energy jika pun benar ada, sungguh telah mengacaukan pemahaman kita tentang thermodinamika. Jika kerapatan energi dari dark energy adalah tetap seperti yang kita asumsikan, maka semesta yang semakin luas untuk mempertahankan kerapatan energi tersebut dibutuhkan pasokan energi yang terus-menerus. Lalu dari mana energi itu berasal?

Jikapun kemudian sumber gaya dari dark energy itu diketahui dan benar kerapatannya konstan, karena luas semesta terus bertambah, maka sigma energi di semesta terus bertambah pula. Sigma energi yang terus bertambah menyalahi thermodinamika yang menyatakan energi di semesta adalah tetap, tidak dapat dihasilkan dan dimusnahkan, hanya bisa ditransfer dan dikonversikan dari satu bentuk energi menjadi bentuk energi yang lain.

Jika pun asumsi kita benar bahwa kerapatan energi dark energy adalah tetap, seharusnya yang dihasilkannya cuma expanding universe yang bergerak mengembang dengan kecepatan tetap, tapi bukan accelerating universe yang bergerak dengan percepatan. Accelerating universe membutuhkan kerapatan energi yang terus bertambah untuk mendukung gerak akselerasi.

Pusing kan? Apakah dengan ini berarti thermodinamika tidak berlaku dalam skala semesta? Jika thermodinamika tidak berlaku dalam semesta, mungkin saja relativitas umum dan metrik FLRW sebagai turunannya pun tidak berlaku. Serta semua pemahaman dan rumus yang berkaitan dengan black hole juga tidak berlaku. Karena semua yang berkaitan dengan Relativitas Umum, Metrik FLRW, maupun Black Hole menggunakan asumsi Konsevasi Energi.

Jika kita ingin tetap mempertahankan thermodinamika tetap berlaku di semesta, kita harus memaklumi ada energi di luar semesta yang menghasilkan gaya yang menyebabkan accelerating universe dengan cara menariknya.

Tidak Ada Bukti Dark Energy

Sebenarnya dark energy bukan saja masih misterius, bahkan masih hipotesis, atau bahkan hanya asumsi saja. Sudah 25 tahun kita mencarinya, tapi eksistensinya tidak juga kita bisa deteksi.

Dark Matter Problem

Dark Matter sama misteriusnya dengan Dark Energy. Jika Dark Energy diketahui dari percepatan ekspansi semesta, maka Dark Matter diketahui dari interaksinya dengan gravitasi. Tapi eksistensi dan wujud fisika dari Dark Matter ini belum juga diketahui hingga sekarang. Padahal gabungan antara Dark Matter ini dan gravitasi diyakini adalah variabel yang membentuk galaksi, kluster galaksi, superkluster galaksi, giant wall, great attractor, and seluruh cosmic web. Bagaimana materi misterius dan energi misterius bisa memberikan pengaruh yang nyata terhadap semesta kita dan menyusun 95 persen komposisinya?

Bagaimana jika apa yang kita sebut Dark Matter itu sebenarnya adalah tarikan pada ruang-waktu oleh suatu bentuk energi di luar semesta yang efeknya pada ruang-waktu sama dengan yang diakibatkan oleh gravitasi.

Bagaimana jika jejak tarikan dari energi di luar semesta itu tampak pada Cosmic Web?

Ho Tension

Nilai Ho berbasis CMB sebesar 67 dengan menghilangkan satuannya jauh lebih lambat ketimbang Ho berbasis lilin standar yang nilainya 73. Awalnya ini diduga akibat kesalahan dalam perhitungan atau kesalahan data yang dikumpulkan oleh teleskop Hubble, tapi teleskop JWST baru-baru ini justru memperkuat hasil yang diperoleh oleh teleskop Hubble. Tingkat ketegangan di antara kedua metode perhitungan tersebut mencapai 6 sigma.

S8 Tension

Selisih kerapatan materi pada skala S8 berbasis CMB menunjukan hasil yang lebih rendah atau kurang rapat yaitu 0.81 dibandingkan dengan S8 yang berbasis observasi DES yaitu sebesar 0.87. Ini menunjukan bahwa kini nyatanya galaksi-galaksi lebih menggumpal daripada yang diprediksi oleh CMB. perbedaan perhitungan di antara kedua metode perhitungan tersebut mencapai 3 sigma. Apakah ini berarti CMB tidak bisa digunakan dalam perhitungan skala kosmologi?

Cosmic Curvature Tension

Secara umum hasil pembacaan BAO mengisyaratkan bentuk semesta yang datar dengan derajat kelengkungan k = 0. Tapi ini tidak sinkron dengan hasil perhitungan berbasis CMB yang diperoleh nilai k < 0 yang artinya semesta berbentuk tertutup dengan kelengkungan sedikit positif. Perbedaan perhitungan dengan dua metode ini mencapai 3 sigma.

CMB dan Relativitas Umum

CMB hanya menggambarkan fluktuasi energi dan sebaran massa di dalam semesta oleh sebab-sebab internal. Ketegangan yang terjadi pada pengukuran Ho, S8, Cosmic Curvature, dan bahkan pada eksistensi galaksi mature pada z=> 13 adalah akibat dari tambahan gaya dan energi dari luar semesta. Kami melihat ini sebagai konsekuansi yang logis dan wajar.

Relativitas Umum pun menggambarkan pengaruh distribusi energi terhadap kelengkungan ruang-waktu yang mendorong pergerakan materi oleh sebab-sebab internal saja. Eksistensi semesta lain dan pengaruh gaya serta energi dari semesta lain tidak terakomodasi oleh Relativitas Umum. Padahal pada tingkat observasi adanya ketegangan hasil pengukuran berbasis data observasi dengan yang berbasis rumus turunan dari teori secara nyata menunjukkan adanya pengaruh gaya dan energi dari luar semesta.

Ketegangan antara sejumlah perhitungan berbasis CMB dengan perhitungan berbasis observasi seperti BAO, DES, dan SC yang menciptakan Ho Tension, S8 Tension, dan Cosmic Curvature Tension membuat kita bertanya-tanya apakah semua perhitungan kosmologis berbasis CMB tidak valid. Padahal CMB adalah "fosil" kosmik yang masih tersisa.

Large Scale Structure: Cosmic Web

Cosmic web yang tampak seperti jaringan neuron sistem syaraf otak, apakah benar semata disebabkan oleh gravitasi? Padahal gravitasi sendiri juga dipengaruhi dan dibatasi oleh massa, kelengkungan ruang-waktu, dan jarak baik dalam gravitasi Newton maupun gravitasi Einstein. Ini menyediakan ruang untuk Dark Matter yang misterius dan ruang-ruang kosong tanpa materi. Kedua hal ini justru membatasi pengaruh gravitasi dalam membentuk Cosmic Web.

Apa logis jika kita berasumsi bahwa Cosmic Web adalah jejak tarikan energi dari luar semesta?

Great Attractor

Great attractor merupakan salah variabel yang dijadikan bukti adanya pusat tarikan gaya dari luar semesta yang dimaksud di sini itu. Jika gaya yang menggerakkan accelerating universe berasal dari dalam dengan kerapatan energi yang tetap dan seragam seharusnya galaksi tersebar merata di seluruh penjuru universe, bukan hanya berkumpul di sekitar great attractor.

Cosmic Void

Void-void pada CMB menunjukkan bahwa kerapatan energi pada suatu lokasi di alam semesta sudah menurun dan berkurang. Sementara di wilayah lain dari semesta yaitu pada wilayah great attractor, energi menumpuk dan terkonversi menjadi galaksi. Kedua kutub itu dapatkah dijelaskan semata oleh gravitasi. Jika teori inflasi kosmik benar bahwa kerapatan energi di semesta primordial adalah homogen dan isotropik, maka Cosmic Void dalam skala super besar seharusnya tidak terjadi.

Proses Adiabatik

Dalam fakta accelerating universe, model semesta adiabatik tidak lagi bisa berlaku karena total energi dan kebutuhan akan kerapatan energi yang terus membesar mensyaratkan adanya pertambahan energi yang terus menerus dan itu tidak tersedia dari dalam semesta.

Model Singularitas vs Model Inflasi

Model singularitas lebih cocok dengan accelerating universe yang didorong oleh dark energy, sedangkan model inflasi lebih sesuai bagi accelerating universe yang ditarik oleh gaya dari luar. Jika teori kosmik inflasi benar, maka seharusnya asumsi adanya tarikan energi dari luar semesta pun bisa diterima.

Hipotesis Awal

Eksistensi galaksi mature di geseran merah z>=13 jelas bukan karena efek cahaya lelah (Tired Light) dan bukan pula karena efek prinsip holografik. Ada sejumlah alasan untuk menolak kedua pendekatan itu. Kami menduga z>= 13 Cosmic Conundrum itu karena proses pembentukan galaksi yang lebih cepat dari yang kita kira selama ini. Pertanyaan yang muncul kemudian adalah faktor apa yang menyebabkan percepatan proses pembentukan galaksi tersebut.

Dugaan yang mungkin adalah proses pembentukan hidrogen dan helium yang lebih masif dan lebih cepat. Secara umum dapat dikatakan tranformasi dari energi ke materi berlangsung lebih cepat dan lebih masif. Lalu apa yang mendorong percepatan proses ini.

Hal tersebut di atas kami kira terjadi karena proses pendinginan semesta yang lebih cepat sehingga proses baryongenesis dan nukleosintesis bisa terbentuk lebih cepat dan lebih masif. Ini membutuhkan tambahan percepatan inflasi kosmik daripada yang tergambar dalam pattern CMB.

Lebih lanjut pertambahan kecepatan pada inflasi kosmik tersebut ternyata bisa menjembatani ketegangan antara Ho berbasis CMB dengan Ho berbasis observasi.
Selain Ho berbasis CMB yang memiliki ketegangan dengan hasil pengukuran lainnya terutama yang berbasis observasi, ternyata S8 dan CC pun mengalami ketegangan serupa.

Selanjutnya kami mengembangkan hipotesis dan framework teori untuk mencari tahu apa mendorong pertambahan kecepatan Ho pada inflasi kosmik yang terjadi ketika peristiwa Big Bang tersebut. 

Framework Teori 

Mature Galaxy yaitu galaksi yang sangat masif, sangat bersinar, sangat tinggi densitasnya, dan sangat aktif pada z=>13 memberikan petunjuk bahwa proses pembentukan galaksi berlangsung lebih cepat dari yang diperkirakan.

Ini artinya periode ionisasi kosmik pada 180 juta tahun - 1 milyar tahun sesudah Big Bang berlangsung lebih cepat prosesnya. Peningkatan kecepatan proses ionisasi ini membutuhkan kerapatan energi dan kerapatan materi, juga jumlah foton yang lebih besar.

Jika era reionisasi berproses lebih cepat, maka proses dalam era rekombinasi juga berlangsung lebih cepat. Ini membutuhkan proses pendinginan kosmik yang lebih cepat. Untuk itu dibutuhkan kecepatan inflasi ruang yang lebih cepat. Kecepatan seperti itu membutuhkan energi awal Big Bang yang lebih besar, yang tidak bisa disediakan dari dalam.

Kami berasumsi bahwa energi potensial yang terikat pada ruang dan dalam kondisi metastabil yang kemudian membentuk energi kinetik Big Bang dan membuat terjadinya inflasi kosmik dipicu oleh suatu bentuk Energi Eksternal.

Thermodinamika membatasi proses transisi dan transfer energi dari energi potensial menjadi energi kinetik dengan kebutuhan adanya trigger dari luar, tidak bisa secara mandiri dibangkitkan dari dalam.

Kami melihat kesenjangan sebesar 10^55 antara kerapatan energi vakum teoritis berbasis mekanika kuantum yang sebesar 10^8 GeV/m3 dengan energi vakum hasil observasi yang sebesar 10^-47 GeV/m3 adalah besarnya energi eksternal, di mana 10^8 GeV/m3 adalah energi nyata yang dibutuhkan untuk membuat semesta mengembang, tapi nyatanya energi yang disediakan dari dalam semesta hanya 10^-47 GeV/M3, maka selisihnya sebesar 10^55 kali disediakan oleh energi eksternal. Inilah penjelasan pertama kami untuk membuktikan perlunya asumsi eksistensi energi eksternal yang dimaksud.

Energi eksternal ini pula yang memperkuat inflasi kosmik sehingga space-time mengembang lebih cepat.

Percepatan inflasi kosmik ini bersifat efisien di mana energi yang dihasilkan hampir sepenuhnya menjadi energi kinetik dengan pertambahan ruang yang sangat cepat pada pertambahan suhu semesta yang tipis. Bahkan percepatan inflasi pada semesta awal ini mempercepat proses pendinginannya.

Percepatan inflasi yang lebih besar pada semesta awal akibat tarikan dari gaya atau energi ekstenal inilah yang dibaca sebagian orang sebagai akibat Cahaya Lelah (TL) atau konstanta kopling kovarian (CCC) oleh sebagian orang.

Penambahan dan peningkatan kecepatan inflasi kosmik ini menyebabkan fluktuasi kosmik bertambah walaupun hanya sedikit saja karena faktor efisiensi energi kinetik tadi dan pertambahan suhu yang sedikit yang segera diikuti dengan proses pendinginan yang lebih cepat. Fluktuasi kosmik yang terjadi ini pada akhirnya tergambar pada pattern yang lebih halus dalam CMB. Pattern halus ini belum bisa ditangkap oleh teknologi yang kita miliki saat ini. Slight pattern ini membutuhkan space telescope yang lebih kuat agar bisa dibaca.

Tambahan kecepatan inflasi kosmik yang diakibatkan energi eksternal pada akhirnya tergambar dalam pola halus dalam CMB. Sehingga kecepatan Ho berbasis CMB akan sinkron dengan Ho berbasis lilin standar.

Pertambahan kecepatan inflasi yang mengakibatkan bidang ruang semesta bertambah lebih cepat juga akan membuat densitas pattern dalam CMB berkurang, sehingga kerapatan S8 berbasis CMB akan sinkron dengan kerapatan S8 berbasis observasi DES.

Pertambahan kecepatan inflasi kosmik akibat tarikan energi eksternal ini membuat semesta mengalami kelengkungan datar. Jika tanpa tarikan energi eksternal dan semata mengandalkan CMB, maka yang dihasilkan adalah kelegkungan kurang dari nol atau kelengkungan positif. Kelengkungan datar hasil tarikan energi eksternal ini ditambah dengan fakta accelerating universe akan membuat semesta mengembang tanpa batas. Besarnya energi eksternal yang efisien membetuk energi kinetik Big Bang dan inflasi kosmik lah yang memberikan kelengkungan kosmik datar yang signifikan. 

Sebagaimana kami memandang bahwa vacuum energy berbasis CMB adalah energi atau kerapatan energi yang disediakan dari dalam semesta, maka Ho berbasis CMB dan S8 berbasis CMB juga adalah percepatan alam semesta yang didorong oleh energi internal semesta, dan kerapatan materi yang dibentuk oleh persamaan energi massa yang bersipat internal pula.

Tension atau ketegangan atau selisih yang ada antara hasil pengukuran vacuum energy berbasis teori mekanika kuantum dengan hasil dari observasi, dan Ho berbasis CMB dengan Ho berbasis lilin standar, dan S8 berbasis CMB dengan S8 berbasis observasi DES adalah akibat adanya Gaya Tarik Eksternal dari lapisan universe lain ataupun dari universe lainnya.

Tarikan energi eksternal pada semesta kita tidak bersifat homogen sama besar di semua arah dan tempat. Wilayah semesta yang mengalami tarikan energi eksternal yang lebih besar akan membuat energi internal dan materi yang akan mengumpul di situ dan meningkatkan kerapatan materi dan energi pada lokasi tersebut. Pada akhirnya daerah tersebut akan mudah membentuk bintang-bintang dan galaksi-galaksi membentuk great attractor, cosmic web, giant wall, galaxy supercluster, dan membentuk cosmic void pada daerah-daerah yang tidak ditarik ataupun tarikan yang sangat rendah oleh energi eksternal. Sehingga hal membentuk bukit dan jurang dalam kepadatan energi dan materi yang tergambar di CMB. Inilah yang menyebabkan nilai S8 berbasis DES lebih besar dari CMB.

Ketika akselerasi dalam accelerating universe bertambah besar dengan kelengkungan nol atau datar, maka ajal semesta akan berbentuk semesta kosong yang sepenuhnya diisi oleh energi. Suatu bentuk energi dengan kerapatan energi yang terus menurun, sampai akhirnya titik kolaps terjadi.

Pada satu waktu pada semesta kosong yang terus mengembang tanpa batas itu terjadilah Big Bang baru di salah satu sudutnya. Akhirnya semesta baru terbentuk.

Model Framework

Model yang tepat bagi framework kami adalah Model Multilayer Universe. Ini berbeda dengan model multiverse yang dikenal umum saat ini yaitu Model Multi Bubble Universe. Dalam model kami ini, semesta tidak bersipat adiabatik, tapi juga tidak bocor yang mengakibatkan energi dari luar bisa masuk ke dalam ataupun energi dari dalam mengalir ke luar. Model kami memperkenankan adanya energi eksternal yang mempengaruhi perilaku semesta. Sejatinya memang tidak ada tambahan energi ataupun tambahan energi baru di dalam semesta yang dapat merusak Thermodinamika. Framework kami mengikuti Model Inflasi Kosmik, bukan model singularitas. Ini karena bentuk universe yang baru lahir mengikuti bentuk universe di atasnya. Level energi yang dimiliki semesta yang baru lahir secara total lebih rendah daripada semesta di atasnya.

Multiverse

Jika cosmic inflation theory dan quantum field theory benar, maka eksistensi multiverse seharusnya benar. Tapi bagaimana kita membuktikannya? Bagaimana kita melakukan observasi atas eksistensinya?

Bagi kami, sejumlah ketegangan yang ada dalam kosmologi adalah bukti tidak langsung dari eksistensi multiverse

Dalam hal Ho Tension kami memandang Ho berbasis lilin standar adalah penjumlahan dari Ho berbasis CMB dengan gaya eksternal.

Ho(sc) = Ho(cmb) + Ho(ef)

Ketegangan kerapatan massa dan energi dalam S8, kami lihat sebagai nilai S8 berbasis CMB adalah penjumlahan dari nilai S8 berbasis observasi dengan gaya eksternal.

S8(des) = S8(cmb) + S8(ef)

Blunder terbesar dalam prediksi fisika terkait nilai vacuum energy bagi kami adalah nilai vacuum energy berbasis theory sama dengan penjumlahan  vacuum energy berbasis observasi dengan gaya eksternal.

VE(t) = VE(obs) + VE(ef)

Sedangkan cosmic curvature real berbasis accelerating universe adalah penjumlahan cosmic curvature berbasis cmb dengan pengaruh gaya eksternal.

CC(bao) = CC(cmb) + CC(ef)

Jika semesta semata digerakan oleh gaya dorong dari dalam, maka dengan cosmic curvature flat di semesta awal seharusnya semakin hari akan semakin besar derajat kelengkungan semesta yang ada sebagai akibat dari Tuy atau tensor tegangan energi momentum yang menggambarkan sebaran energi dan massa di dalam semesta. Semakin besar semesta, semakin besar sebaran massa dan energinya, seharusnya semakin besar kelengkungan semesta yang terjadi. Tapi nyatanya tidak. Cosmis curvature tetap flat sedari awal. Ini menajdi bukti bahwa semesta bukan cuma dipengaruhi oleh gaya dorong dari dalam, tapi juga gaya tarik dari luar, di mana gaya tariknya lebih besar daripada gaya dorongnya.

Sementara sistem di internal semesta tetap adiabatik, dalam arti tidak ada energi yang bisa masuk ke dan keluar dari sistem sehingga konservasi energi internal sistem tetap terjaga, bagaimana F(e) atau gaya tarik eksternal memengaruhi semesta?

Kami berasumsi F(e) bekerja terhadap semesta dengan gaya magnet, atau gaya listrik statis, ataupun dengan gelombang radio.

Dengan asumsi ini, akan memudahkan kita dalam membuat model eksperimen di laboratorium, model observasi pada galaksi dan bintang terjauh, dan model simulasi komputer.

Walau framework kami ini meniadakan dark energy dan dark matter, tetapi model kami dapat mengadopsi semua hasil observasi kosmologi, melakukan rekonsiliasi dengan hasil dari teori dan CMB, mempertahankan semua hukum thermodinamika, memperkuat teori inflasi dan teori medan kuantum, mempertahankan relativitas umum dan metrik FLRW, serta tidak menambahkan satu pun variabel bebas ke dalam model standar kosmologi.

F(e) bekerja sama besar ke segala arah sehingga model kosmologi kami lebih tepat berbentuk multilayer universe di mana semesta yang eksis mengembang ke segala arah sama besar dan mengambil bentuk sama dengan universe di atasnya. Sementara bayi semesta tumbuh dan lahir di satu titik pada medan vaacum kuantum di dalam universe yang sedang eksis.

Model multilayer universe ini pun akan lebih mudah dibuatkan model eksperimennya di laboratorium dan model simulasi komputernya.

Metode Pembuktian

Pada level eksperimen di laboratorium, kita bisa membentuk dua sistem thermodinamika yang berbeda ukuran dan tingkat energinya serta berperilaku seperti semesta kita, kemudian melihat mekanisme interaksi di antara kedua sistem thermodinamika tersebut.

Pada level simulasi komputer, dua sistem thermodinamika disetting pada interaksi gaya medan listrik statis atau medan magnet atau gelombang suara, kemudian melihat apakah interaksi itu menghasilkan mekanisme yang sama dengan yang terjadi pada galaksi kita dan apakah juga itu menghasilkan besaran kosmologi yang sama.

Pada level observasi, kita bisa mencari intensitas medan listrik statis, medan magnet, gelombang gravitasi, ataupun gelombang suara yang besar pada galaksi dan sudut semesta terjauh.

Studi Lanjutan

Setelah kita ketahui nilai besaran densitas energi dari energi eksternal tersebut, kecepatan semesta mengembang akibat dari energi eksternal, jari-jari semesta, dan umur semesta, maka kita dapat menghitung nilai besaran dari energi eksternal tersebut yang menarik semesta kita.

Perhitungan kasar kami, energi eksternal yang menarik semesta kita besarnya 6 10^61 GeV, jauh di atas energi tertinggi dalam Planck scale yang cuma sebesar 1.22 10^19 GeV yaitu sekitar 4 10^ 42 kalinya. Gaya yang aktif bekerja menarik semesta kita berkisar pada 4 10^60 GeV. Gaya sebesar ini seharusnya mudah dideteksi pada sudut, bidang, dan entitas terjauh dari semesta kita.

Kami berharap Observatorium Simons di Gurun Atacama, Chili, bisa mendeteksi gaya sebesar gaya eksternal ini, di samping misi utama mereka.

Tantangan Untuk Relativitas Umum dan Metrik FLRW 

Tantangan besar selanjutnya adalah apakah gaya eksternal sebesar 6 20^61GeV itu dapat dijelaskan oleh Relativitas Umum dan Metrik FLRW. Jika Relativitas Umum dan Metrik FLRW dapat menggambarkan serta memprediksi inflasi sekaligus kontraksi di semesta kita, bukankah seharusnya ini juga bisa melakukan peran yang sama pada universe di atas dan universe di bawah universe kita dalam Model Multilayer Multiverse? Jika itu bisa, maka pengaruh gaya eksternal sebesar 6 10^61 GeV.

Teleskop Ultraviolet dan CMB 

Peta dan citra CMB yang selama ini kita miliki yang kita gunakan untuk mengukur H0, S8, dan CC menggunakan data hasil Teleskop Planck yang teknologinya berbasis inframerah. Di kemudian hari untuk melihat detail atau struktur pattern yang lebih halus dalam CMB, kita perlu mengembangkan teleskop berbasis ultraviolet yang lebih sensitif dan lebih canggih sehingga pengaruh gaya eksternal terhadap riak kecil dan halus pada pattern CMB bisa ditangkap dengan lebih detail dan presisi.

Saat ini Teleskop Galex yang berbasis ultraviolet bisa digunakan untuk melakukan misi seperti yang diemban oleh teleskop Planck dalam memetakan CMB.

Solusi Asimetri Materi-Antimatri

Tambahan kecepatan inflasi kosmik pada peristiwa Big Bang yang disebabkan oleh gaya eksternal bukan saja menghasilkan riak halus dalam pattern CMB, tapi juga menjadi picu atas pelanggaran CP yang menyebabkan asimetri materi dan antimateri.

Mekanisme CP violation pada primordial universe sebagai akibat dari gaya eksternal yang disebut di sini dapat dijelaskan sebagai berikut. Tarikan gaya eksternal F(e) yang kemudian menambah kecepatan inflasi kosmik telah menambahkan osilasi pada medan vaacum sehingga medan kuantum menjadi chaos. Chaos pada medan kuantum ini menyebabkan proses tumbukan matter dan antimatter terhalangi dan menyebabkan CP violation. Interaksi antara F(e) dengan gravitasi dan materi menyebabkan pembentukan matter yang lebih masif daripada antimatter. Gaya eksternal hanya berinteraksi dengan matter tapi tidak dengan antimatter.

Cuma kita tidak punya solusi perihal kenapa CP violation masih terjadi saat ini.

Kesimpulan

Model kami ini yang kami sebut sebagai Multilayer Multiverse Model (MMM) telah mampu menyelesaikan sejumlah ketegangan dalam kosmologi dengan cara yang sangat sederhana. Model kami menambahkan suatu gaya eksternal yang menarik semesta kita. Beberapa problem yang dapat dijawab oleh model ini adalah:

1. Initial trigger of Big Bang and Inflation problem dengan PE = KE + E(ef)

2. Cosmic Quantum Fluctuation dengan ED(qm) = ED(obs) + ED(ef), atau dituliskan dengan cara lain sebagai VE(t) = VE(obs) + VE(ef)

3. Z >=13 Cosmic Conundrum sebagai a(total) = a(cmb) + a(ef)

4. Dark energy problem sebagai Lambda = E(ef)

5. Dark matter problem sebagai DM = G + F(e)

6. Ho tension sebagai Ho(sc) = Ho(cmb) + Ho(ef)

7. S8 tension sebagai S8(des) = S8(cmb) + S8(ef)

8. Cosmic Curvature tension sebagai CC(bao) = CC(cmb) + CC(ef)

di mana semuanya itu selaras dengan:

1. Infation theory.

2. Big Bang theory.

3. Thermodynamic law.

4. Quantum Field theory.

5. General Relativity.

6. FLRW Metric.

7. Multiverse theory

8. Semua observasi dan perhitungan berbasis data CMB, BAO, dan DES.

Lihat Juga:

https://www.kompasiana.com/asepsetiawan3992/64a9b42ae1a1672b64376662/dari-essay-menuju-dialektika-energi-eksplorasi-konsekuensi-accelerating-universe

Bahan Bacaan:

1.https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad1bc6

2. https://phys.org/news/2024-03-universe-dark.html

3. https://www.ucl.ac.uk/news/2023/dec/new-theory-seeks-unite-einsteins-gravity-quantum-mechanics

4.https://www.theguardian.com/science/2024/mar/09/controversial-new-theory-of-gravity-rules-out-need-for-dark-matter

5. https://nautil.us/what-physicists-have-been-missing-506607/

6.https://www.researchgate.net/publication/377986678_A_Solution_to_the_Cosmological_Constant_Problem_Using_the_Holographic_Principle_A_Brief_Note

7. https://www.nature.com/articles/s41550-022-01808-7

8.https://www.cnnindonesia.com/teknologi/20230314084755-199-924692/menggebrak-dunia-teori-relativitas-einstein-masih-layak

9. https://pirsa.org/23050129

10. https://nautil.us/the-cosmic-web-and-the-fate-of-the-universe-463899/

11. https://bigthink.com/13-8/6-cracks-standard-model-cosmology-wrong/

12. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/physicists-multiverse-exists/

13. https://bigthink.com/13-8/crisis-cosmology-what-it-means/

14. https://new-ground.com/en/articles/eight-significant-shortcomings-of-the-standard-model-of-cosmology/new-ground.2023.77033

15.https://www.researchgate.net/publication/365698851_A_Candid_Assessment_of_Standard_Cosmology

16. https://bigthink.com/hard-science/95-percent-universe-mystery/

17. https://physicsworld.com/a/are-giant-galaxy-clusters-defying-standard-cosmology/

18. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/cosmic-ideas-wrong/

19. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/first-supermassive-black-holes/

20. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/5th-fundamental-force/

21. https://bigthink.com/hard-science/the-universe-may-be-a-giant-neural-network-heres-why/

22. https://sampaijauh.com/peneliti-astronomi-temukan-lubang-hitam-tertua-di-alam-semesta-39680/amp

23. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/universe-13-8-or-26-7-billion-years/

24.https://www.scientificamerican.com/article/the-universe-began-with-a-bang-not-a-bounce-new-studies-find/

25. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/universe-final-era/

26. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/one-equation-history-universe/

27. https://www.quantamagazine.org/what-is-quantum-field-theory-and-why-is-it-incomplete-20220810/

28. https://scitechdaily.com/hyper-highly-interactive-particle-relics-a-new-model-for-dark-matter/

Asep Setiawan. 22032024. fantasidedi@yahoo.com