Apakah Multiverse Itu Nyata? Ilmu di Balik 'Segalanya Di Mana Saja Sekaligus'

Apakah multiverse ada? Apakah alam semesta kita salah satu dari banyak? Multiverse adalah perangkat plot utama dalam film hit Semuanya Dimana-mana Semua Sekaligus—dalam posisi utama untuk menang besar di Academy Awards ke-95 alias Oscar — di mana seorang imigran Tiongkok menjelajahi alam semesta paralel tempat dia menjalani kehidupan yang sangat berbeda.

Tetapi apakah multiverse memiliki dasar dalam sains?

Dalam film tersebut, karakter Michelle Yeoh, Evelyn Wang, terhubung dengan versi dirinya di alam semesta paralel untuk mencegah kehancuran multiverse. Apakah itu dibuat-buat? Tentu saja! Namun saat ini, para kosmolog sedang mencoba mencari tahu apakah ada sekelompok alam semesta ganda yang berjalan sejajar satu sama lain—dan apakah mereka dapat dihuni.

Apa itu multiverse?

Ini adalah sekeranjang ide dari ahli kosmologi dan ahli teori kuantum tentang bahwa alam semesta kita mungkin bukan satu-satunya dan mungkin berbagi struktur yang lebih tinggi dengan banyak alam semesta lainnya. “Beberapa orang berpendapat bahwa ledakan inflasi pada tahap awal alam semesta kita mungkin abadi, dengan alam semesta individu mengkristal darinya, masing-masing ditulis dengan hukum fisika uniknya sendiri,” kata Geraint Lewis Profesor Astrofisika di University of Sydney, Australia dan penulis “Dari Mana Alam Semesta Berasal? Dan Pertanyaan Kosmik Lainnya.” Dalam penjelasan kosmologis tentang multiverse ini, alam semesta lain yang sejajar dengan alam semesta kita—jika memang ada—mungkin mampu mempertahankan kehidupan atau tidak.

Ledakan inflasi di alam semesta kita, tentu saja, merupakan bukti kunci bahwa alam semesta kita muncul dari titik padat yang panas—Big Bang. Namun, apa yang terjadi sebelum Big Bang—dan apakah alam semesta lain mungkin diciptakan bersamaan dengan alam semesta kita—sama sekali tidak diketahui.

Kesalahpahaman umum tentang multiverse

Tidak ada bukti untuk alam semesta lain. Jadi kesalahpahaman terbesar tentang multiverse adalah bahwa ini adalah teori yang benar-benar nyata yang telah terbukti. “Itu bukan—itu tidak benar-benar memiliki dasar matematis—itu adalah kumpulan ide,” kata Lewis. “Dalam siklus sains, ini tetap pada tahap hipotesis dan perlu menjadi proposisi yang kuat sebelum kita dapat benar-benar memahami konsekuensinya.”

Salah satu teori terakhir Stephen Hawking sebelum kematiannya pada tahun 2018 memprediksi alam semesta itu terbatas dan jauh lebih sederhana daripada yang dikatakan oleh banyak teori saat ini tentang Big Bang. Itu memiliki konsekuensi bagi paradigma multiverse. "Kami tidak turun ke alam semesta tunggal yang unik, tetapi temuan kami menyiratkan pengurangan yang signifikan dari multiverse, ke rentang kemungkinan alam semesta yang jauh lebih kecil," tersebut Hawking.

Pada tahun 2020 Peraih Nobel Sir Roger Penrose diklaim bahwa alam semesta yang lebih awal ada sebelum Big Bang dan masih dapat diamati hari ini sebagai bekas luka di latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB). CMB adalah pancaran redup dari radiasi gelombang mikro dengan panjang gelombang sangat panjang yang memenuhi alam semesta kita, yang merupakan bagian penting dari bukti Big Bang itu sendiri. A hipotesis serupa to Penrose's diajukan tahun lalu oleh ahli kosmologi Laura Mersini-Houghton. Keduanya adalah teori yang menarik, tetapi keduanya tidak berdasar. Untuk saat ini multiverse tetap merupakan ide bagus, tapi lebih sedikit lagi.

Dapatkah multiverse pernah dibuktikan?

Seperti yang kita pahami sejauh ini, tidak, itulah sebabnya diskusi tentang multiverse dicemooh oleh beberapa ilmuwan. Tapi itu tidak berarti suatu hari nanti tidak bisa menjadi teori ilmiah. “Kami tidak tahu apakah itu bisa diuji atau tidak,” kata Lewis. “Begitu kita memiliki matematika di tangan, kita akan memiliki kesempatan untuk melihat apakah kita dapat mendeteksi keberadaan alam semesta lain … saat ini kita tidak tahu jalan mana yang sedang kita jalani.” Yang dibutuhkan sains adalah teori matematika untuk diuji. Itu belum memilikinya.

Mungkinkah melompat di antara alam semesta paralel?

Jika mereka benar-benar ada, tentu saja, mungkin saja melakukan perjalanan di antara alam semesta paralel. Mengapa tidak? “Saya bertanya-tanya apakah potensi geometri kompleks dari semua alam semesta berarti bahwa mereka dapat terhubung entah bagaimana—melalui lubang cacing dan sejenisnya,” kata Lewis. “Itu berarti kesimpulan tentang keberadaan mereka adalah mungkin, dan bahkan melakukan perjalanan antar alam semesta juga.”

Namun, pemikiran tentang melompat di antara alam semesta paralel — apalagi melihat atau bertemu versi lain dari diri kita di dalamnya — menjadi terlalu Hollywood. Lagi pula, bagaimana jika sebenarnya ada alam semesta paralel dalam jumlah tak terhingga dan semuanya tidak bernyawa? Ini adalah area di mana sains multiverse mulai dilakukan.

Apakah multiverse ramah terhadap kehidupan?

Hollywood mungkin puas bertanya-tanya apa yang akan terjadi di alam semesta paralel jika seseorang membuat keputusan hidup yang berbeda. Kosmolog lebih tertarik untuk merenungkan apakah jika alam semesta lain ada, mereka mungkin memiliki hukum fisika yang berbeda dari kita. Mungkinkah mereka masih menampung kehidupan? Itulah pertanyaan sentral dalam karya baru tentang prediksi multiverse, yang terbaru adalah diterbitkan bulan ini. “Kita sudah tahu bahwa beberapa perubahan pada hukum fisika dengan cepat mengakibatkan alam semesta mati dan steril,” kata rekan penulis Lewis.

Jadi, apakah kita beruntung hidup di alam semesta yang dapat membentuk galaksi yang mampu menampung kehidupan? Tidak sesederhana itu. “Ada ide—itu Hipotesis Bumi Langka—bahwa meskipun alam semesta kita jelas layak huni, kondisi kehidupan semakin langka,” kata Lewis. Bersama rekan-rekannya, dia memisahkan miliaran tahun pemrosesan unsur-unsur di alam semesta kita, dari unsur-unsur apa yang dihasilkan di bintang, bagaimana mereka didistribusikan di sekitar alam semesta kita, dan reaksi kimia yang terjadi. Hasilnya menunjukkan bahwa rasio karbon terhadap oksigen—sesuatu yang ditentukan oleh reaksi nuklir di dalam bintang—tampaknya sangat penting. Begitu juga dengan keseimbangan dari kedua elemen tersebut, meskipun elemen lainnya terlihat kurang kritis.

“Ada orang yang mempelajari kelayakhunian galaksi dan berpikir bahwa kehidupan di tepi luar galaksi mungkin sangat langka karena belum ada cukup generasi elemen untuk kehidupan,” kata Lewis. Jadi, jika bagian dari alam semesta kita tidak dapat dihuni, demikian juga bagian dari—dan mungkin keseluruhan—alam semesta lain. Namun, jika kehidupan ditemukan di wilayah yang disebut tidak dapat dihuni di alam semesta kita ini, maka tiba-tiba segalanya, di mana pun (sekaligus) akan berubah. “Jika kita menemukan bahwa kehidupan adalah hal yang umum di banyak lingkungan ini—yang dengan sendirinya akan menjadi cerita yang penting—maka itu menunjukkan bahwa kehidupan seharusnya mungkin terjadi di seluruh multisemesta,” kata Lewis.

Apakah teori multiverse memiliki masa depan?

Penggunaan multiverse di Semuanya Dimana-mana Semua Sekaligus telah sukses besar, tetapi konsepnya sendiri masih jauh dari menjadi teori ilmiah yang diterima. “Semua sains yang baik dimulai dengan ide (terkadang aneh),” kata Lewis. “Tapi begitu juga jalan menuju jalan buntu.”

Semoga Anda memiliki langit yang cerah dan mata yang lebar.