ALTERNATIF INFLASI KOSMOLOGI

Inflasi Kosmologi didasarkan pada asumsi bahwa terdapat suatu periode pada masa awal sekalidari alam semesta, dimana ruang mengalami percepatan, dan berekspansi secara eksponensial. Pada gambar, inflasi terjadi sebelum Dark Ages, sebelum bintang pertama terbentuk (400 juta tahun setelah ledakan Big Bang).

Skenario Inflasi Kosmologi merupakan paradigma kosmologi alam semesta awal, yang tidak saja menimbulkan pertanyaan yang tidak bisa dijawab oleh kosmologi Big Bang Standard (SBB) namun juga mengarah pada teori kuantitatif dan prediktif untuk struktur awal alam semesta (yang prediksinya telah diverifikasi dengan eksperimen Cosmic Microwave Background (CMB).

Kebanyakan model inflasi mengambil komponen materi menjadi sebuah medan skalar yang sangat lemah untuk mengikat sendiri dan materi lain. Sukses terpenting kosmologi tentang inflasi adalah menyajikan skema kausal untuk menghasilkan fluktuasi rapat mula-mula. Karena ekspansi ruang yang dipercepat, panjang gelombang fisik struktur kosmologi di alam semesta mula-mula lebih kecil dari panjang Hubble yang menjadikan skala melampaui batas dimana fisika tidak bisa menghasilkan fluktuasi.

Skenario pra-Big Bang mula-mula diajukan oleh Gasverini dan Veneziano (1993) sebagai kemungkinan alternatif bagi inflasi kosmologi. Mereka mengasumsikan fisika baru melampaui dilatasi gravitasi bisa merealisasikan lambungan kosmologi (Bounching Cosmology). Selanjutnya (2001) Turok dkk. mengajukan skenario Ekpyrotic yang berasal dari sting theory, menjelaskan adanya dimensi ruang ekstra.

Selanjutnya, berkembang kosmologi String Gas yang diharapkan bebas dari singularitas (sesuatu yang tunggal istimewa/luar biasa), model ini merupakan pengembangan String Theory terdahulu. Idenya bahwa temperatur gas yang mendekati string takkan melampaui nilai maksimumnya, yaitu temperatur Hagedorn. Evolusi kosmik mulai dari fase Hagedorn, gas string tereksitasi dan tetap di bawah temperatur Hagedorn, selanjutnya menghasilkan ruang waktu semi statis.

Belakangan ini, para ahli berhasil menunjukkan fluktuasi termal gas string tertutup pada torus 3D hampir pada spektrum skala invarian setelah masa perturbasi kosmologi. Spektrum sedikit beda dari merah, memiliki daya dengan panjang gelombang yang panjang. Spektrum ini juga diperoleh pada kebanyakan model alam semesta inflasionari. Skenario formasi struktur string gas memprediksi pergeseran biru dengan daya yang lebih pada panjang gelombang pendek. Dari sini spektroskopi gelombang gravitasi memberikan suatu cara kuat untuk memisahkan antra prediksi inflasi dan kosmologi gas string.

Meskipun kosmologi tentang inflasi secara fenomana telah sukses, namun masih dihadapkan dengan masalah-masalah konseptual yang memotivasi model-model alternatif. Masalah paling penting yang dihadapi skenario Pre Big Bang dan beban singularitas pada titik pelambungan, namun singularitas ini sebelum periode inflasi dan tidak mempengaruhi fisika di antara saat terjadinya inflasi dan waktu selanjutnya.

Meski kini tidak satupun alternatif diajukan berkembang sebagaimana kosmologi tentang inflasi, kebanyakan alternatif-alternatif ini kurang akan formulasi dalam bentuk teori medan efektif yang bisa menjelaskan seluruh periode evolusi kosmologi dari saat tak dapat diukur sampai saat bisa diukur. Alternatif yang diajukan belum menjawab masalah kosmologi SBB termasuk masalah inflasi.

Skenario kosmologi alternatif jelas ada, yang bisa menghasilkan spektrum yang mendekati skala invarian kosmologi yang masih acak untuk menjelaskan rincian spektrum CMB anisotropy. Yang paling pentuing, model-model alternatif bisa dibedakan dari inflasi dalam kerangka pengamatan. Penggunaan teleskop mutakhir berbasis bumi maupun satelit tahun-tahun mendatang akan sangat membantu meningkatkan hasil pemetaan CMB sekaligus membuktikan salah satu model alternatif atau bahkan memberikan tantangan baru khususnya terkait ilmu Fisika yang mendekati skala Planck.

PERBEDAAN PANDANGAN TENTANG INFLASI KOSMOLOGI

Sejak teori Big Bang dikembangkan, banyak ilmuwan yang mendukung dan menentangnya. Meskipun sampai saat ini teori kejadian alam semesta lebih cenderung pada Big Bang, namun sebagian ilmuwan mengungkapkan hal-hal yang belum terjawab oleh teori ini. Perbedaan-perbedaan muncul dari kalangan ilmuwan sendiri, filsuf dan dari kalangan agamawan.

Teori Big Bang, beberapa dekade dipercaya memberikan penjelasan paling masuk akal tentang kelahiran alam semesta sejak sekitar 14 miliar tahun lalu lewat dentuman besar entitas zat dan energi. Segera setelah ledakan pertama tersebut, semesta meluas dengan cepat, dalam sebuah fenomena yang disebut para astronom sebagai inflasi . Inflasi adalah proses di mana alam semesta mengembang 1030 kali dalam waktu 10^-35 detik. Saat berusia sekitar 300.000 tahun, cahaya terbebas dari lautan partikel sub-atomik . Secara matematis inflasi alam semesta berbentuk persamaan differensial: t²dv² – (dx² + dy² + dz²) = ds². Proses perluasan semesta berlanjut dengan periode sangat singkat dan pendinginan sangat cepat, diikuti dengan ekpansi yang lebih tenang, disini awal ruang dan waktu terbentuk.

Menurut Steinhardt dan Turok dari University of Cambridge, Big Bang hanyalah salah satu bagian dari pembuatan semesta, tapi bukan pelopor dari kelahiran semesta. Ia hanya bagian kecil dari proses pembentukan semesta yang tidak memiliki awal dan akhir. Mereka juga menyatakan penentuan umur semesta, berasal dari Big Bang merupakan kesimpulan mengada-ada, sebaliknya penambahan dan penyusutan semesta terjadi secara terus-menerus, berlangsung dalam triliunan tahun. Teori waktu sebenarnya hanya transisi atau tahap evolusi dari fase sebelum semesta ada ke fase perluasan semesta yang ada saat ini . Pernyataan ini sebenarnya mengacu pada langgengnya alam semesta dan terus berevolusi.

Penulis kosmologi Marcus Chown Concedes mengakui, pembuktian model semesta memang rumit. Ia bahkan mengatakan sejarah semesta adalah sejarah kesalahan kita sebagai manusia. Membahas tentang kosmologi selalu mengarah pada pembahasan keberadaan tuhan yang melibatkan isu filosofi dan religius. Sebagian ilmuwan yang tidak menerima inflasi kosmologi yang berdasar pada Big Bang adalah Arthur Eddington, yang menyatakan secara filosofis, pendapat tentang permulaan yang tiba-tiba dari keteraturan alam sekarang bertentangan dengannya. Selain itu John Maddox, editor majalah Nature (1989) dalam bukunya Down with the Big Bang, menyatakan Big Bang tidak dapat diterima secara filosofis karena teori ini membantu teologis dalam mendukung gagasan-gagasannya. Ia juga meramalkan bahwa teori ini akan runtuh dan dukungannya akan menghilang dalam satu dekade.

Sejalan dengan ilmuwan di atas, Hawking dan Hartle dua fisikawan terkemuka menemukan fungsi gelombang alam semesta. Sebuah ekspresi matematis yang menunjukkan kemungkinan sebuah alam semesta muncul dari ketiadaan. Ekspresi ini menunjukkan ruang 3 dimensi S dan medan materi f dalam satu alam semesta tunggal, yang tercipta pada saat t = 10^-43 detik, yang merupakan batas waktu Planck. Implikasi ekspresi ini adalah bahwa alam semesta muncul dari ketiadaan yang murni matematis. Salah satu tafsiran dari ekspresi ini adalah bahwa dunia lain ada, adanya alam semesta paralel, dan semesta tercipta secara atheistik (keberadaan Causa Prima = 0).

Hawking menambahkan bahwa sebelum inflasi alam semesta, harus ada waktu imajiner sebagai waktu sebelum awal terjadinya ledakan dan inflasi, karena jika sebelum ledakan tidak ada waktu, maka alam semesta muncul dari ketiadaan (diciptakan). Namun pernyataan Hawking ini dibantah oleh matematikawan Sir Herbert Dingle karena berbenturan antara solusi matematika dan korelasi fisiknya. Jika dilihat dari pernyataan di atas, pemikiran tentang asal alam semesta lebih cenderung pada pandangan materialisme dan atheisme.

Pandangan ini dibantah oleh Harun Yahya. Berdasarkan teori Big Bang, pada suatu saat, semua materi di alam semesta ini terpadatkan dalam massa satu titik yang mempunyai "volume nol" karena gaya gravitasinya yang sangat besar, dengan kata lain sesuatu yang mempunyai volume nol sama saja dengan mengatakan sesuatu itu "tidak ada". Dengan demikian seluruh alam semesta diciptakan dari "ketidakadaan" dan mempunyai permulaan. Ini berlawanan dengan pendapat materialisme, yang mengatakan bahwa "alam semesta sudah ada selamanya". Harun Yahya juga menyatakan bahwa adanya alam semesta paralel yang diajukan Hawking merupakan suatu hal yang mengada-ada. Selain Harun Yahya, para ilmuwan Fisika Matematika seperti Roger Penrose, menyatakan bahwa inflasi alam semesta tidak mungkin terjadi secara kebetulan, menurut perhitungan, kalaupun ada peluangnya hanya 1 banding 10¹²³⁰. Pernyataan ini diperkuat oleh Paul Davis yang menyatakan keseimbangan di saat inflasi sangat terjaga dan mencengangkan, ini tidak bisa dilakukan kecuali adanya desain kosmik yang sadar (pencipta).

Para ilmuwan terus berusaha mencari penjelasan yang masuk akal, meskipun memiliki konsekuensi adanya Causa Prima (pencipta) alam semesta, bahkan sampai pada masa inflasi kosmologi yang terjadi pada waktu < 10^-34 s sebelum Big Bang sampai sekarang t = 10¹⁷ s. Pencarian ini tidak hanya melihat ke langit, namun juga diuji lewat fisika kuantum sub atomik.