Teori Pembentukan Jagat Raya
Proses terjadinya jagat raya merupakan salah satu misteri yang dicoba dipecahkan oleh manusia. Berikut ini adalah teori-teori dan video yang menjelaskan proses pembentukan jagat raya;
Teori ini dikenal pula dengan nama teori ekspansi dan konstraksi. Menurut teori ini, jagat raya terbentuk karena adanya suatu siklus materi yang diawali dengan masa ekspansi atau mengembang yang disebabkan oleh adanya reaksi inti hidrogen, pada tahap ini terbentuklah galaksi-galaksi.
Tahap ini diperkirakan berlangsung selama 30 milyar tahun, selanjutnya galaksi-galaksi dan bintang yang telah terbentuk akan meredup, kemudian memampat yang didahului dengan keluarnya pancaran panas yang sangat tinggi. Setelah tahap memampat maka tahap berikutnya adalah tahap mengembang dan kemudian memampat lagi.
Apa itu Lubang Hitam ?
Kita sering mendengar istilah lubang hitam (black hole). Apa sebenarnya lubang hitam itu dan bagaimana ia bisa terbentuk?. Lubang hitam (black hole) adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apa pun lolos darinya kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga kecepatan lepas di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tak ada sesuatu, termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari gravitasinya, bahkan cahaya hanya dapat masuk tetapi tidak dapat keluar atau melewatinya, dari sini diperoleh kata “hitam”. Istilah “lubang hitam” telah tersebar luas, meskipun ia tidak menunjuk ke sebuah lubang dalam arti biasa, tetapi merupakan sebuah wilayah di angkasa di mana semua tidak dapat kembali. Secara teoritis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati.
Lubang hitam muncul ketika sebuah bintang yang besar dan padat (masif, berukuran 8-100 kali massa matahari) di sebuah supernova meredup dan mati dengan membakar seluruh tenaga nuklirnya. Gaya gravitasi menarik berat maha besar dari lapisan-lapisan luar bintang itu untuk ikut meluruh ke arah inti.
‘Permukaan’ dari sebuah lubang hitam disebut dengan sebuah event horizon. Hancurnya gaya gravitasi menjadikan hampir seluruh cahaya tidak dapat melepaskan diri dan tidak ada satu pun informasi dari permukaan itu yang berhasil lolos.
Sama halnya dengan figur kartun Cheshire Cat yang muncul lalu menghilang dalam gelap dengan hanya meninggalkan senyumnya, sebuah lubang hitam mewakili bahan-bahan yang hanya meninggalkan gravitasinya saja.
Sebagian kalangan berpikir banyak lubang hitam kecil terbentuk di awal mula pembentukan jagat raya, Big Bang. Kemungkinan galaksi kita juga memiliki berlimpah lubang hitam mini.
Pada prinsipnya, lubang hitam memiliki massa yang berbeda-beda. Lubang hitam yang terbentuk melalui kematian bintang-bintang sedikitnya memiliki massa dua kali daripada massa matahari kita. Tetapi kerapatannya bisa semiliar kali lebih padat daripada matahari kita.
Tidak seperti benda-benda pada umumnya, seperti bebatuan, yang secara kasar memiliki ukuran proporsional dengan akar persegi massa, lubang-lubang hitam memiliki proporsi radial terhadap massa-nya.
Secara virtual, bintang biasanya mati dan menghilang dari jagat raya ke bentuk sebuah titik dengan kerapatan yang tidak terbatas (event horizon) dimana hukum-hukum relativitas umum yang biasanya berlaku untuk ruang dan waktu luluh. Hukum-hukum fisika kuantum menyatakan, informasi-informasi itu tidak mungkin hilang sepenuhnya.
Namun, Hawking dan teman-temannya berpendapat medan gravitasi ekstrem dari lubang hitam dapat menjadi pengecualian dari hukum-hukum itu.
Radius sebuah lubang hitam (Rs) = 2MG/v^2. Dimana M adalah massa lubang hitam, G adalah konstanta Gravitasi, dan v adalah kecepatan yang dibutuhkan suatu obejk untuk menghindar dari gaya tarik gravitasi. Untuk kasus lubang hitam v adalah c atau kecepatan cahaya.
Proses terjadinya jagat raya merupakan salah satu misteri yang dicoba dipecahkan oleh manusia. Berikut ini adalah teori-teori dan video yang menjelaskan proses pembentukan jagat raya;
Teori Big Bang
Menurut teori ini, jagat raya terbentuk dari ledakan dahsyat yang terjadi kira-kira 13.700 juta tahun yang lalu. Akibat ledakan tersebut materi-materi dengan jumlah sangat banyak terlontar ke segala penjuru alam semesta. Materi-materi tersebut akhirnya membentuk bintang, planet, debu kosmis, asteroid, meteor, energi, dan partikel-partikel lain.
Teori ”Big Bang” ini didukung oleh seorang astronom dari Amerika Serikat, yaitu Edwin Hubble.
Teori ”Big Bang” ini didukung oleh seorang astronom dari Amerika Serikat, yaitu Edwin Hubble.
Berdasarkan pengamatan dan penelitian yang dilakukan, menunjukkan bahwa jagat raya ini tidak bersifat statis. Semakin jauh jarak galaksi dari Bumi, semakin cepat proses pengembangannya. Penemuan tersebut dikuatkan lagi oleh ahli astrofisika dari Amerika Serikat, Arno Pnezias dan Robert Wilson pada tahun 1965 telah mengukur tahap radiasi yang ada di angkasa raya
Teori Keadaan Tetap
Teori ”keadaan tetap” atau teori ciptaan sinambung menyatakan bahwa jagat raya selama berabad-abad selalu dalam keadaan yang sama dan zat hidrogen senantiasa dicipta dari ketiadaan. Penambahan jumlah zat, dalam teori ini memerlukan waktu yang sangat lama, yaitu kira-kira seribu juta tahun untuk satu atom dalam satu volume ruang angkasa. Teori ini diajukan oleh ahli astronomi Fred Hoyle dan beberapa ahli astrofisika Inggris.
Dalam teori ”keadaan tetap”, kita harus menerima bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa di antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang sepakat bahwa zat yang merupakan asal mula bintang dan galaksi tersebut adalah hidrogen.
Dalam teori ”keadaan tetap”, kita harus menerima bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa di antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang sepakat bahwa zat yang merupakan asal mula bintang dan galaksi tersebut adalah hidrogen.
Teori mengembang dan memampat (The oscillating theory)
Tahap ini diperkirakan berlangsung selama 30 milyar tahun, selanjutnya galaksi-galaksi dan bintang yang telah terbentuk akan meredup, kemudian memampat yang didahului dengan keluarnya pancaran panas yang sangat tinggi. Setelah tahap memampat maka tahap berikutnya adalah tahap mengembang dan kemudian memampat lagi.
Apa itu Lubang Hitam ?
Kita sering mendengar istilah lubang hitam (black hole). Apa sebenarnya lubang hitam itu dan bagaimana ia bisa terbentuk?. Lubang hitam (black hole) adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apa pun lolos darinya kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga kecepatan lepas di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tak ada sesuatu, termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari gravitasinya, bahkan cahaya hanya dapat masuk tetapi tidak dapat keluar atau melewatinya, dari sini diperoleh kata “hitam”. Istilah “lubang hitam” telah tersebar luas, meskipun ia tidak menunjuk ke sebuah lubang dalam arti biasa, tetapi merupakan sebuah wilayah di angkasa di mana semua tidak dapat kembali. Secara teoritis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati.
Lubang hitam muncul ketika sebuah bintang yang besar dan padat (masif, berukuran 8-100 kali massa matahari) di sebuah supernova meredup dan mati dengan membakar seluruh tenaga nuklirnya. Gaya gravitasi menarik berat maha besar dari lapisan-lapisan luar bintang itu untuk ikut meluruh ke arah inti.
‘Permukaan’ dari sebuah lubang hitam disebut dengan sebuah event horizon. Hancurnya gaya gravitasi menjadikan hampir seluruh cahaya tidak dapat melepaskan diri dan tidak ada satu pun informasi dari permukaan itu yang berhasil lolos.
Sama halnya dengan figur kartun Cheshire Cat yang muncul lalu menghilang dalam gelap dengan hanya meninggalkan senyumnya, sebuah lubang hitam mewakili bahan-bahan yang hanya meninggalkan gravitasinya saja.
Ilustrasi lubang hitam di depan Magellanic Cloud
Pada prinsipnya, lubang hitam memiliki massa yang berbeda-beda. Lubang hitam yang terbentuk melalui kematian bintang-bintang sedikitnya memiliki massa dua kali daripada massa matahari kita. Tetapi kerapatannya bisa semiliar kali lebih padat daripada matahari kita.
Tidak seperti benda-benda pada umumnya, seperti bebatuan, yang secara kasar memiliki ukuran proporsional dengan akar persegi massa, lubang-lubang hitam memiliki proporsi radial terhadap massa-nya.
Secara virtual, bintang biasanya mati dan menghilang dari jagat raya ke bentuk sebuah titik dengan kerapatan yang tidak terbatas (event horizon) dimana hukum-hukum relativitas umum yang biasanya berlaku untuk ruang dan waktu luluh. Hukum-hukum fisika kuantum menyatakan, informasi-informasi itu tidak mungkin hilang sepenuhnya.
Namun, Hawking dan teman-temannya berpendapat medan gravitasi ekstrem dari lubang hitam dapat menjadi pengecualian dari hukum-hukum itu.
Radius sebuah lubang hitam (Rs) = 2MG/v^2. Dimana M adalah massa lubang hitam, G adalah konstanta Gravitasi, dan v adalah kecepatan yang dibutuhkan suatu obejk untuk menghindar dari gaya tarik gravitasi. Untuk kasus lubang hitam v adalah c atau kecepatan cahaya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar