Alam semesta mungkin lahir bersama “kembaran cermin” yang bergerak mundur dalam waktu, dan itu bisa menjelaskan kenapa materi mendominasi kosmos.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Ilmuwan mengusulkan bahwa Big Bang mungkin menciptakan dua alam semesta sekaligus, termasuk “alam semesta cermin” yang waktunya berjalan terbalik.
- Teori ini bisa menjelaskan mengapa materi lebih banyak daripada antimateri sehingga alam semesta dapat terbentuk.
- Jejak teori tersebut mungkin dapat diuji lewat gelombang gravitasi primordial dan penelitian neutrino di masa depan.
PERTANYAAN terbesar dalam fisika modern terdengar sederhana: mengapa alam semesta berisi sesuatu, bukan kosong sama sekali? Mengapa bintang, planet, galaksi, manusia, bahkan secangkir kopi bisa ada?
Menurut model standar fisika partikel, pada awal kelahiran alam semesta lewat Dentuman Besar atau Big Bang, materi dan antimateri seharusnya tercipta dalam jumlah yang sama.
Masalahnya, ketika materi dan antimateri bertemu, keduanya saling memusnahkan dan berubah menjadi energi murni.
Kalau jumlahnya benar-benar seimbang, mestinya alam semesta sekarang hanya dipenuhi cahaya dan radiasi. Tidak akan ada galaksi, planet, atau kehidupan.
Namun kenyataannya, materi justru menang tipis. Ada sedikit lebih banyak materi dibanding antimateri, sekitar satu partikel tambahan untuk setiap satu miliar pasangan partikel-antipartikel.
Kelebihan kecil itulah yang akhirnya membentuk seluruh isi alam semesta yang kita kenal hari ini.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan mencoba mencari penyebab ketidakseimbangan tersebut.
Salah satu penjelasan yang muncul adalah kemungkinan adanya pelanggaran terhadap simetri fundamental alam semesta yang dikenal sebagai CPT.
Dalam fisika, CPT adalah gabungan dari tiga aturan penting: charge conjugation (C), parity transformation (P), dan time reversal (T).
Secara sederhana, aturan ini menyatakan bahwa hukum fisika seharusnya tetap sama meskipun partikel ditukar dengan antipartikel, ruang dibalik seperti cermin, dan waktu diputar mundur.
Namun studi baru yang terbit di jurnal The European Physical Journal C menawarkan ide yang jauh lebih liar.
Menurut para peneliti, mungkin simetri CPT sebenarnya tidak rusak secara keseluruhan, melainkan hanya tampak rusak secara lokal karena kita tidak melihat gambaran utuh alam semesta.
Jadi, Big Bang mungkin tidak hanya menciptakan satu alam semesta, tetapi sepasang alam semesta sekaligus.
Alam semesta “kembar” itu memiliki orientasi ruang yang berlawanan dan arah waktu yang terbalik dibanding milik kita. Dengan kata lain, waktu di sana secara efektif berjalan mundur relatif terhadap alam semesta kita.
Konsep ini sering disebut sebagai “mirror universe” atau alam semesta cermin.
Dalam skenario tersebut, kedua alam semesta bersama-sama tetap menjaga simetri CPT secara global. Tetapi di masing-masing alam semesta, hukum itu tampak dilanggar secara lokal.
Pelanggaran lokal inilah yang diduga menciptakan sedikit kelebihan materi di alam semesta kita.
Para peneliti menghubungkan proses ini dengan medan inflaton, yakni medan kuantum hipotetis yang diyakini memicu inflasi kosmik, fase ketika alam semesta mengembang jauh lebih cepat daripada kecepatan cahaya sesaat setelah Big Bang.
Menurut model mereka, ada sedikit perbedaan massa antara inflaton dan anti-inflaton.
Ketimpangan kecil ini menghasilkan produksi partikel dan antipartikel yang tidak sepenuhnya seimbang selama masa pemanasan ulang setelah inflasi kosmik.
Ketika simulasi matematis dilakukan, hasilnya menghasilkan ketidakseimbangan sekitar satu banding satu miliar, angka yang sangat dekat dengan kondisi nyata alam semesta saat ini.
Yang menarik, gagasan alam semesta cermin bukan pertama kali muncul dalam kosmologi modern.
Beberapa teori sebelumnya juga pernah mengusulkan keberadaan “anti-universe” yang bergerak mundur terhadap waktu untuk menjelaskan misteri kosmik tertentu, termasuk asal-usul neutrino dan materi gelap.
Pada 2021, fisikawan dari Perimeter Institute for Theoretical Physics dan University of Waterloo juga mengusulkan model CPT-symmetric universe.
Mereka menyatakan bahwa sebelum Big Bang mungkin ada alam semesta bayangan yang merupakan refleksi sempurna dari milik kita.
Meski terdengar seperti cerita fiksi ilmiah, teori semacam ini tetap berada dalam ranah sains karena menghasilkan prediksi yang bisa diuji.
Dalam studi terbaru, para peneliti mengatakan jejak pelanggaran CPT mungkin masih bisa ditemukan lewat gelombang gravitasi purba atau ketidakseimbangan pada neutrino.
Gelombang gravitasi primordial diyakini terbentuk pada masa inflasi kosmik awal.
Jika instrumen masa depan mampu mendeteksi pola tertentu pada gelombang tersebut, ilmuwan mungkin bisa menemukan “sidik jari” dari alam semesta cermin.
Selain itu, teori ini juga berpotensi membantu menjelaskan dua misteri besar lain dalam kosmologi modern, yakni materi gelap dan energi gelap.
Dua komponen misterius itu diyakini membentuk sebagian besar isi alam semesta tetapi belum benar-benar dipahami.
Tentu saja, semua ini masih berupa hipotesis. Belum ada bukti langsung bahwa alam semesta kembar benar-benar ada.
Namun penelitian seperti ini menunjukkan bahwa fisika modern terus mencoba menjawab pertanyaan paling mendasar: mengapa kita ada di sini?
Disadur dari Popular Mechanics - Our Universe Has an Evil Twin. Scientists Say It’s the Reason Matter Exists.
Posting Komentar