Penelitian terbaru berbasis metode bootstrap menunjukkan bahwa karakteristik Teori Dawai kemungkinan besar merupakan fondasi mutlak yang tidak bisa dihindari dalam ilmu fisika.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Peneliti menggunakan pendekatan "bootstrap" yang hanya berangkat dari sejumlah asumsi fisika yang sangat mendasar.
- Hasilnya menghasilkan persamaan yang berkaitan erat dengan asal-usul teori dawai pada 1960-an.
- Temuan ini bukan bukti bahwa teori dawai benar, tetapi memperkuat gagasan bahwa teori tersebut mungkin muncul secara alami dari hukum fisika fundamental.
DALAM panggung sains modern, Teori Dawai (string theory) sering kali dianggap sebagai sebuah "tragedi terbesar".
Di satu sisi, teori ini sangat dipuji karena keindahan matematika di dalamnya serta digadang-gadang sebagai penyelamat runtuhnya ilmu fisika modern.
Di sisi lain, teori ini memiliki satu kelemahan fatal yang membuatnya frustrasi: sejauh ini, Teori Dawai sama sekali belum bisa diuji secara eksperimental di laboratorium.
Meski demikian, teori ini mungkin memang sebuah kebenaran mutlak yang tidak bisa kita hindari.
Kesimpulan menarik ini datang dari kolaborasi tim fisikawan teoritis terkemuka yang berasal dari California Institute of Technology (Caltech), New York University (NYU), dan Autonomous University of Barcelona.
Melalui studi terbaru mereka yang diterbitkan dalam jurnal bergengsi Physical Review Letters, tim ini mencoba kembali ke dasar demi mencari petunjuk tentang keunikan Teori Dawai.
Untuk memahami pentingnya penelitian ini, kita perlu menengok kembali warisan fisika abad ke-20. Dunia sains saat itu diberkahi, sekaligus dikutuk, oleh dua pilar teori terbaik yang pernah diciptakan manusia.
Pilar pertama adalah Teori Relativitas Umum milik Albert Einstein.
Teori ini bekerja dengan sangat sempurna untuk menjelaskan bagaimana ruang dan waktu melengkung akibat beban gravitasi benda-benda masif.
Relativitas Umum adalah pemandu terbaik kita untuk memprediksi pergerakan planet, bintang, hingga galaksi di alam semesta.
Pilar kedua adalah Mekanika Kuantum.
Berbeda dengan Einstein, mekanika kuantum menggunakan hitungan probabilitas untuk mendikte perilaku aktor-aktor super kecil di skala subatomik, seperti elektron dan kuark.
Teori ini sangat presisi dalam menjelaskan gaya elektromagnetik dan gaya nuklir.
Masalah besar muncul ketika kedua teori ini dipertemukan. Mereka sama sekali tidak pernah akur.
Rumus matematika keduanya saling menghancurkan satu sama lain saat digunakan untuk menjelaskan fenomena ekstrem di mana gravitasi masif berkumpul di ruang yang sangat sempit, di inti lubang hitam (black hole) atau detik-detik awal peristiwa Big Bang.
Di sinilah para fisikawan membutuhkan satu teori tunggal yang sakti: Theory of Everything (Teori Segala Sesuatu).
Teori Dawai muncul sebagai solusi radikal.
Teori ini mengubah cara pandang kita terhadap alam semesta dengan mengganti asumsi bahwa partikel berbentuk titik bulat, menjadi lingkaran satu dimensi menyerupai dawai atau tali elastis yang bergetar.
Layaknya senar gitar yang menghasilkan nada berbeda saat dipetik, getaran atau gelombang pada dawai inilah yang memberikan sifat-sifat fundamental pada materi, seperti massa atau muatan listrik.
Model matematika ini terbukti sukses menjembatani jurang pemisah antara relativitas umum dan mekanika kuantum.
Namun, kendala utama dari Teori Dawai adalah sifatnya yang terlalu fleksibel.
Teori ini tidak hanya mendeskripsikan alam semesta yang kita tinggali, tetapi juga mampu mendeskripsikan miliaran kemungkinan alam semesta lain dengan tingkat keyakinan yang sama.
Untuk membuktikan versi mana yang benar-benar akurat dengan dunia kita, ilmuwan membutuhkan eksperimen berenergi raksasa yang skalanya jauh di luar jangkauan teknologi manusia saat ini.
Bosan menunggu teknologi eksperimen yang tak kunjung siap, tim fisikawan dalam studi ini memutuskan untuk menggunakan strategi berpikir yang disebut bootstrap.
Dalam dunia fisika, pendekatan bootstrap berarti membangun sebuah model matematika dengan menggunakan asumsi sesedikit mungkin, lalu membiarkan konsistensi logika internalnya mencari jalannya sendiri.
Mereka mempreteli segala kompleksitas alam dan hanya menyisakan beberapa prinsip dasar yang kebenarannya sudah tidak bisa diganggu gugat dalam Teori Medan Kuantum.
Beberapa di antaranya adalah hukum kekekalan energi saat partikel bertabrakan dan prinsip bahwa hukum fisika harus konsisten di mana pun.
Ketika model yang bersih tanpa prasangka ini dijalankan dari nol, sebuah keajaiban matematika terjadi.
Rumus-rumus dasar tersebut secara alami menghasilkan rangkaian angka yang langsung mengarah pada formula hamburan (scattering formula) kuno dari tahun 1960-an.
Formula itulah yang dulunya menjadi cikal bakal lahirnya Teori Dawai.
Bagi komunitas sains, hasil ini memang belum menjadi bukti final bahwa Teori Dawai adalah kebenaran yang mutlak.
Namun, temuan ini mempertegas bahwa Teori Dawai bukanlah sekadar imajinasi liar para matematikawan yang kurang kerjaan.
Ketika kita mencoba membangun teori alam semesta dari fondasi yang paling mendasar dan paling logis, jalur matematika tersebut secara otomatis akan membawa kita menuju Teori Dawai.
Pendekatan bootstrap ini memberikan peta baru bagi para ilmuwan untuk mengetahui bagian "dawai" mana yang harus ditarik dan diselidiki lebih lanjut.
Siapa tahu, lewat metode ini misteri besar yang memisahkan dua benua raksasa fisika modern—relativitas dan kuantum—bisa segera terpecahkan.
Disadur dari Refractor - 'Bootstrap' physics study claims string theory might be inevitable after all.
Posting Komentar