Dalam banyak mitologi di sejumlah peradaban besar manusia dari mulai Mesopotamia, Mesir Kuno, India Kuno, China Kuno, sampai Yunani Kuno proses penciptaan semesta adalah narasi epik.
Suatu insiden chaos, turbulensi, drama, dan pertarungan epik mengalir sepanjang narasi penciptaan semesta. Jika episode seperti itu terus berlangsung, para pencipta epik tersebut sadar bahwa semesta tidak akan bisa terbentuk selamanya. Kekuatan konstruktif akan segera dinihillisasi dengan kekuatan destruktif. Di akhir episode, kekuatan konstruktif memenangkan pertarungan, maka semesta menjadilah.
Kosmologi kita saat ini walaupun diklaim sebagai bagian dari sains dengan dukungan teori yang matematis dan alat observasi yang canggih, tidak bisa lepas dari narasi epik. Kenapa disebut tidak bisa lepas dari narasi epik? Karena entitas baru ditambahkan ke dalam model standar, walaupun hakikat entitas tersebut belum diketahui. Apa entitas yang dimaksud? Itu adalah dark matter dan dark energy.
Proses pencarian substansi dan esensi dari dark matter serta juga dark energy ini menghadirkan narasi epik tersendiri. Sekian banyak space telescope diliarkan di angkasa, sejumlah teori alternatif dibangun, dan beberapa partikel eksotis diusulkan, tapi belum juga memuaskan kita.
Narasi-narasi yang dihadirkan untuk menjelaskan eksistensi dark matter dan dark energy sejauh ini tidak seepik kemunculan teori relativitas umum. Kita masih dahaga dengan narasi kosmologi yang epik.
Padahal external force, jika para kosmolog mau jujur, ada di mana-mana. Ini membutuhkan penjelasan saintik yang epik.
Mari kita lihat.
1. Apa sebelum Big Bang?
Dengan metrik FLRW dan dukungan hasil observasi Huble serta jejak CMB kita tahu bahwa semesta saat ini sedang dalam proses ekspansi, sehingga pastilah pada awalnya semesta berada dalam keadaan sangat panas, sangat padat, seragam, dan sangat kecil melalui suatu peristiwa yang kita beri nama Big Bang.
Tapi kita belum tahu apa yang menyebabkan Big Bang itu dan bagaimana keadaan sebelum Big Bang.
Ada external force yang memaksa terjadinya Big Bang. Tanpa external force itu Big Bang tidak akan terjadi dan semesta tidak akan terbentuk.
Bisa saja kan apa yang kita simpulkan sebagai Big Bang itu adalah tebasan terakhir pedang cahaya raksasa pada pertarungan yang paling menentukan dari para figur mitologi.
2. Transformasi dari Energi Potensial Menjadi Energi Kinetik.
Dalam teori cosmic inflation dijelaskan bahwa Big Bang dimulai dari transformasi energi potensial tinggi pada false vaccum ke energi potensial rendah di true vaccum yang menghasilkan energi kinetik tinggi. Energi kinetik tinggi itulah yang kita kenali sebagai Big Bang.
Kita juga tahu dari sisi fisika berdasarkan Hukum Newton I tentang kelembaban menunjukkan bahwa semua transformasi suatu energi ke energi yang lain tidak bisa berlangsung secara spontan, melainkan membutuhkan trigger. Kita belum tahu apa trigger itu dalam skala kosmologi. Kita cuma mengandaikan suatu kondisi metastabil pada false vaccum yang menyebabkan transformasi energi tersebut.
Ada external force yang memastikan kondisi metastabil pada false vaccum bergulir ke true vaccum. Tanpa external force ini semesta tidak akan terbentuk.
Bisa saja apa yang kita simpulkan sebagai transformasi energi tersebut adalah gerakan tinju dari figur mitologi.
3. Transformasi Energi Menjadi Massa.
Selanjutnya pure energy dipintal pada higgs field menghasilkan kuark dan elekron juga boson pembawa gaya fundamental. Mekanisme ini mengikuti rumus kesetaraan energi massa yang dirumuskan Einstein sebagai E = mc^2.
Tapi fisika memberi tahu kita bahwa transformasi dari energi menjadi massa tidak bisa terjadi secara spontan. Di alam ataupun di laboratorium kita tidak pernah mendapatkan secara langsung vaccum field serta merta memunculkan partikel elementer.
Secara empiris pun kita tidak pernah mengalami dan menyaksikan sebuah benda tiba-tiba saja muncul dari ruang kosong. Kita hanya bisa menyaksikan itu dalam pertunjukan sulap. Kita cenderung suka jika sesuatu itu muncul begitu saja atau peristiwa terjadi begitu saja dari kekosongan. Keajaiban seperti terbawa sampai kepada kosmologi modern.
Hal berbeda terjadi ketika massa bertransformasi menjadi energi. Kita bisa melihatnya berlangsung secara spontan pada peristiwa radioaktif, baik melalui alfa decay maupun beta decay.
Mekanisme pembentukan massa dari energi tidak kita ketahui pasti. Kita cuma berasumsi ada partikel-partikel virtual yang muncul dan lenyap kembali pada vaccum field yang menyebabkan fluktuasi kuantum, yang mana lonjakan energinya menghasilkan kuark dan elekron. Lalu partikel-partikel elementer itu berinteraksi dengan higgs field yang memungkinkan mereka mendapatkan massa.
Padahal tanpa adanya external force yang mencacah pure energy menjadi energi dengan beragam frekuensi, lalu memintalnya menjadi kuark, elekron, dan boson, maka semesta tidak akan terbentuk.
Apa kita pahami sebagai pembentukan massa dari energi bisa saja kan adalah figur mitologi yang sedang iseng mencincang pure energy menjadi untaian benang-benang energi, lalu memintal benang-benang energi itu untuk membentuk kain ruang-waktu.
4. Cosmic Perturbation.
Pure energy yang sangat besar saat Big Bang terjadi yang terkonsentrasi pada ruang yang sangat kecil dalam skala Planck, menurut relativitas umum, bisa serta merta membentuk black hole, yang memungkinkan semesta kembali menciut. Tapi transformasi sempurna dari energi potensial menjadi energi kinetik pada saat itu menghasilkan kecepatan inflasi yang luar biasa sehingga memungkinkan inflasi terus berlanjut.
Ketika inflasi terus berlanjut pun, kondisi pure energy yang tersebar merata dan seragam di seluruh ruang semesta yang ada tidak memungkinkan hadirnya gravitasi. Tanpa gravitasi, partikel-partikel ataupun materi dan massa tidak akan terbentuk. Â
Pada kondisi tersebut, kosmologi modern mengasumsikan suatu cosmic perturbation yang menyebabkan area tertentu dalam ruang-waktu yang terbentuk memiliki densitas yang lebih tinggi dari rata-rata. Perbedaan densitas itu membentuk kantong-kantong atau kolam-kolam dalam ruang-waktu yang kemudian diisi oleh suatu dark matter.
Dark matter itu lalu menarik radiasi di sekelilingnya sehingga gravitasi muncul. Kombinasi munculnya gravitasi yang diiringi dengan suhu yang menurun drastis memungkinkan pembentukan kuark, elekron, dan boson pembawa gaya.
Tanpa external force yang menyebabkan cosmic perturbation, semesta tidak akan terbentuk.
Kosmologi modern mendalilkan cosmic perturbation terjadi karena fluktuasi dari inflation field akibat dari besarnya energi kinetik yang ada. Tapi properti, sipat, dan mekanisme pada inflation field tidak diketahui atau masih menjadi misteri.
Kita boleh saja berfantasi bahwa pada saat terjadi cosmic perturbation itu ada figur mitologi yang kurang kerjaan menjentikkan jarinya secara lembut ke ruang-waktu yang baru saja terbentuk.
5. Asimetri matter dan antimatter.
Dalam mekanika kuantum, hasil dari eksperimen kita pada kondisi fisika energi tinggi di LHC, kita tahu ada simetri antara matter dan antimatter yang menyebabkan terjadinya proses nihilisasi tanpa henti. Matter dan antimatter bisa terbentuk secara bersamaan. Kemudian hilang pula secara bersamaan. Dalam kondisi seperti ini materi stabil tidak mungkin terbentuk sehingga semesta dengan segala isinya tidak mungkin juga bisa terbentuk.
Sepertinya antimatter dipisahkan jauh dari matter sehingga posisi nihilisasi tidak bisa terbentuk. Simetri langsung yang menyebabkan nihilisasi digantikan dengan simetri yang mengikuti asas pengungkit. Dalam lavarage mechanism tersebut, keseimbangan dan simetri tidak terjadi pada kesamaan jumlah besaran massa matter dengan antimatter, tapi dari keseimbangan antara massa dengan perkalian variabel tertentu yang belum diketahui.
Tanpa adanya external force yang menjalankan pemisahan matter dengan antimatter dan mencegah proses nihilisasi matter-antimatter terus berlangsung, maka semesta tidak bisa terbentuk. Kehadiran external force pada tahap ini adalah sebuah keharusan.
Dalam fantasi kita, suatu figur mitologi yang kelelahan setelah pertarungan dengan figur mitologi lainnya secara tidak sengaja meletakkan matter yang berhasil direbutnya pada satu ujung papan jungkit dan antimatter pada ujung lainnya papan jungkit tersebut. Iseng banget sih ya dia.
6. Dual Arrow of Time: Entropy vs Complexity.
Dalam kehidupan sehari-hari kita melihat ada kekuatan besar yang menyusun segala suatu menuju kompleksitas, dan ada juga kekuatan destruktif yang menghancurkan kompleksitas menjadi bagian-bagian yang random dan disorder yang pada akhirnya meningkatkan entropy. Â
Bahkan sering kali terjadi proses pembentukan kompleksitas terjadi dengan relatif sangat lambat, sedangkan proses destruktif justru berlangsung sangat cepat. Tapi proses destruktif tidak muncul bersamaan dengan proses konstruktif. Jika terjadi bersamaan, maka semesta akan tidak terbentuk atau selamanya kosong.
Terasa absurd atau di luar institusi kita jika kita berasumsi bahwa proses pembentukan semesta berlangsung mulus tanpa adanya gangguan proses destruksi sama sekali.
Menurut effective complexity Gell-Mann, kompleksitas tertinggi dicapai pada regularity tinggi dan randomness tinggi, sedangkan entropy tertinggi dicapai pada randomness tinggi dan regularity rendah. Jika demikian sebenarnya dalam kondisi effective complexity, maka suatu kompleksitas tidak akan tercapai karena regularity tinggi akan lenyap oleh dua faktor randomness yaitu randomness internalnya dan randomness eksternal dari mekanisme entropy.
Pada semesta awal, entropy tinggi dan terus meningkat berarti semesta harus terus dalam keadaan pure energy dengan tingkat randomness mikroskopik yang sempurna. Dalam kondisi seperti ini cosmic perturbation tidak dimungkinkan.
Simetri pun harus terus dipertahankan untuk menjaga peningkatan entropy. Symmetry breaking menuntut terkoyaknya pure energy dengan randomness mikroskopik tinggi. Tidak mungkin semesta terbentuk dalam kondisi seperti ini.
Nihilisasi matter-antimatter harus terus dipertahankan juga untuk menjaga tingkat randomness mikroskopik tinggi agar entropy terus bisa dipertahankan meningkat. Kondisi ini pun tidak memungkinkan terbentuknya semesta.
External force dibutuhkan untuk menjaga dual arrow of time berjalan secara bersamaan dan simultan. Complexity dan entropy dengan begitu tetap menjaga pembentukan semesta apa adanya.
Imajinasi kita membawa kita kepada pertarungan dua figur mitologi yang mana yang satu membawa kekuatan konstruktif dan yang lainnya membawa kekuatan destruktif. Kekuatan konstruktif menang, tetap membiarkan kekuatan destruktif ada dan meletakkannya di belakang kekuatan konstruktif.
7. Accelerating Universe dan Dark Energy.
Fakta bahwa galaksi-galaksi terjauh bukan saja menjauh dengan kecepatan tetap, tetapi semakin jauh justru kecepatan semakin tinggi, sungguh sangat mengejutkan. Walaupun fakta semesta yang mengembang sudah diketahui lama yaitu sejak tahun 1929, tapi fakta tahun 1998 ini sungguh sangat mengejutkan. Kita awalnya berasumsi bahwa semesta mengembang dengan laju yang tetap, bahkan ada kemungkinan tarikan gravitasi akan menyebabkan kecepatannya kian menurun.
Fakta ini membawa kita kepada asumsi dark energy. Kita cukup puas menjadikan ini sebagai penjelasan terhadap accelerating universe dan memasukkannya ke dalam model standar kosmologi kita. Walaupun kita belum tahu substansi, properti, sipat dan mekanisme dari dark energy ini, bahkan hingga saat ini setelah 26 tahun berlalu. Sudah cukup banyak teleskop berbasis darat dan luar angkasa dibangun untuk memecahkan misteri dark energy ini. Tidak urung juga dengan beragam teori eksotis dan materi eksotis dihadirkan untuk menjawab teka-teki dark energy ini.
Dark energy yang bersumber dari dalam membuka kemungkinan untuk memperselisihi hukum-hukum thermodinamika yang sudah baku. Kita mendapati thermodinamika tidak konsisten dalam skala besar semesta.
Menyamakan dark energy dengan lambda konstanta kosmologi dalam relativitas umum membingungkan kita semua sebab lambda adalah sebuah konstanta yang tidak bisa mewakili dark energy yang sangat dinamis.
Jika kita berani mengambil asumsi bahwa dark energy adalah semacam external force, maka itu bukan saja akan menjadi solusi bagi sipat dark energy, konsistensi dengan thermodinamika, melainkan juga solusi atas sejumlah cosmic tension dan cosmic conundrum.
