Saat Anda memanggang sepotong roti atau muffin, Anda memasukkan adonan ke dalam loyang. Saat adonan dipanggang di dalam oven, adonan akan mengembang di dalam loyang. Kepingan coklat atau blueberry dalam adonan muffin akan semakin menjauh seiring dengan mengembangnya adonan muffin.
Dia perluasan alam semesta Dalam beberapa hal, hal ini serupa. Namun analogi ini mengandung satu hal yang salah: ketika adonan mengembang di dalam loyang, alam semesta tidak mempunyai apa pun untuk mengembang. Itu hanya berkembang dengan sendirinya.
Ini mungkin tampak seperti permainan asah otak, tetapi alam semesta dianggap sebagai segala sesuatu yang ada di alam semesta. Di alam semesta yang mengembang tidak ada roti. Hanya adonan. Sekalipun ada penggorengan, ia akan menjadi bagian dari alam semesta dan karenanya akan mengembang bersama penggorengan tersebut.
Bahkan bagi saya, a guru fisika dan astronomi Bagi mereka yang telah mempelajari alam semesta selama bertahun-tahun, gagasan ini sulit untuk dipahami. Anda tidak mengalami hal seperti ini dalam kehidupan sehari-hari Anda. Ini seperti menanyakan arah mana yang paling utara dari Kutub Utara.
Cara lain untuk memikirkan perluasan alam semesta adalah dengan memikirkan bagaimana galaksi-galaksi lain menjauh dari galaksi kita, yaitu galaksi. Bimasakti. Para ilmuwan mengetahui bahwa alam semesta mengembang karena mereka dapat melacak galaksi lain yang menjauh dari galaksi kita. Mereka mendefinisikan ekspansi menggunakan kecepatan galaksi lain menjauh dari kita. Definisi ini memungkinkan mereka membayangkan perluasan tanpa memerlukan sesuatu untuk diperluas.
Terkait: Lubang hitam bisa jadi mendorong perluasan alam semesta, menurut studi baru
Alam semesta yang mengembang
Alam semesta dimulai dengan ledakan besar 13,8 miliar tahun yang lalu. Big Bang menggambarkan asal mula alam semesta sebagai singularitas yang sangat padat dan panas. Titik kecil ini tiba-tiba mengalami perluasan pesat yang disebut inflasi, dimana setiap tempat di alam semesta meluas ke luar. Namun nama Big Bang menyesatkan. Itu bukanlah ledakan besar.seperti namanya, tapi masa ketika alam semesta berkembang pesat.
Alam semesta kemudian memadat dan mendingin dengan cepat, dan mulai menghasilkan materi dan cahaya. Seiring berjalannya waktu, ia berkembang menjadi apa yang kita kenal sekarang sebagai alam semesta.
Gagasan bahwa alam semesta kita tidak statis dan dapat mengembang atau berkontraksi adalah hal yang benar Pertama kali diterbitkan oleh fisikawan Alexander Friedman pada tahun 1922. Dia secara matematis menegaskan bahwa alam semesta mengembang.
Meskipun Friedman menunjukkan bahwa alam semesta mengembang, setidaknya pada beberapa titik, Edwin Hubble-lah yang menyelidiki laju perluasannya. Banyak ilmuwan lain yang mengkonfirmasi bahwa galaksi lain sedang menjauh dari Bimasaktitetapi pada tahun 1929, Hubble menerbitkan artikelnya yang terkenal Hal ini menegaskan bahwa seluruh alam semesta mengembang dan laju perluasannya semakin meningkat.
Penemuan ini terus membingungkan para astrofisikawan. Fenomena apa yang memungkinkan alam semesta mengatasi gaya gravitasi dengan cara menyatukannya sekaligus mengembang sehingga memisahkan benda-benda di alam semesta? Dan, lebih jauh lagi, laju ekspansinya semakin cepat seiring berjalannya waktu.
Banyak ilmuwan menggunakan elemen visual yang disebut corong ekspansi untuk menggambarkan percepatan perluasan alam semesta sejak Big Bang. Bayangkan sebuah corong yang dalam dengan pinggiran yang lebar. Sisi kiri corong (ujung sempit) melambangkan permulaan alam semesta. Saat Anda bergerak ke kanan, Anda bergerak maju dalam waktu. Pelebaran kerucut melambangkan perluasan alam semesta.
Para ilmuwan belum bisa mengukur secara langsung di mana energi yang menyebabkan percepatan ekspansi ini berasal dari. Mereka belum mampu mendeteksi atau mengukurnya. Karena mereka tidak dapat melihat atau mengukur jenis energi ini secara langsung, mereka menyebutnya energi gelap.
Menurut model para peneliti, energi gelap seharusnya menjadi bentuk energi paling umum di alam semesta dan mewakili jumlah yang kurang lebih sama 68% dari total energi alam semesta. Energi materi sehari-hari yang menyusunnya bumiDia Matahari dan semua yang kita lihat hanya mewakili sekitar 5% dari seluruh energi.
Keluar dari corong ekspansi
Jadi, apa yang ada di luar corong ekspansi?
Para ilmuwan tidak memiliki bukti apa pun di luar alam semesta yang kita kenal. Namun, ada pula yang memprediksi demikian mungkin ada banyak alam semesta. Sebuah model yang mencakup banyak alam semesta dapat memecahkan beberapa masalah yang dihadapi para ilmuwan dengan model alam semesta kita saat ini.
Masalah utama dengan fisika kita saat ini adalah hal itu peneliti tidak dapat mengintegrasikannya mekanika kuantumyang menjelaskan cara kerja fisika dalam skala yang sangat kecil, dan gravitasi, yang mana mengatur fisika dalam skala besar.
Aturan bagaimana materi berperilaku pada skala kecil bergantung pada probabilitas dan jumlah energi yang terkuantisasi atau tetap. Pada skala ini, objek bisa muncul dan menghilang. Materi dapat berperilaku seperti gelombang.. Dia dunia kuantum Ini sangat berbeda dengan cara kita memandang dunia.
Dalam skala besar, itulah yang disebut para fisikawan mekanika klasikObjek berperilaku seperti yang kita harapkan darinya setiap hari. Benda tidak terkuantisasi dan dapat memiliki jumlah energi yang terus menerus. Objek tidak muncul atau hilang.
Dunia kuantum berperilaku seperti saklar lampu, di mana energi hanya memiliki pilihan hidup dan mati. Dunia yang kita lihat dan berinteraksi berperilaku seperti saklar peredup, memungkinkan terjadinya semua tingkat energi.
Namun para peneliti mengalami masalah ketika mereka mencoba mempelajari gravitasi pada tingkat kuantum. Dalam skala kecil, fisikawan harus berasumsi bahwa gravitasi bersifat terkuantisasi. Tetapi penelitian yang banyak dari mereka telah lakukan tidak mendukung gagasan itu.
Salah satu cara untuk membuat teori-teori ini bekerja sama adalah dengan teori multiverse. Ada banyak teori yang melampaui alam semesta kita saat ini untuk menjelaskan bagaimana gravitasi dan dunia kuantum bekerja sama. Beberapa teori utama antara lain teori string, kosmologi bran, teori loop kuantum dan banyak lainnya.
Apapun itu, alam semesta akan terus mengembang dan jarak antara Bima Sakti dan sebagian besar galaksi lainnya akan bertambah seiring berjalannya waktu.
Pertanyaan ini diajukan oleh Mael, usia 10 tahun, dari Missoula, Montana, sebagai bagian dari serial Curious Kids The Conversation.
Artikel yang telah diedit ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel asli.
