Judul: Hyperspace, A Scientific Odyssey Through Parallel Universes, Time Warps, and the 10th Dimension
Penulis: Michio Kaku
Ilustrasi: Robert O’Keefe
Tempat, penerbit, dan tahun penerbitan: Oxford: Oxford University Press, 1994
Jumlah halaman: 370
Kategori: ILMU FISIKA TEORITIS, KOSMOLOGI
Isi: Preface; Acknowledgements; Part I Entering the Fifth Dimension (bab 1-4); Part II Unification in Ten Dimensions ( bab 5-9); Part III Wormholes: Gateways to Another Universe (bab 10-12); dan Part IV Masters of Hyperspace (bab 13-15); Notes; References and Suggested Reading; dan Index
***
Dunia Tidak Selebar Daun Kelor
Selama berabad-abad, kita hidup dalam ruang tri-matra (three-dimensional) yang dibatasi ukuran panjang, lebar, tinggi atau dalam. Kita percaya bahwa dunia kita cuma tri-matra.
Tapi apakah realitas cuma tri-matra? Ternyata tidak. Ada dimensi-dimensi di luar dimensi ruang kita, dimensi-dimensi yang lebih “tinggi”. Ruang yang berisi dimensi-dimensi yang lebih tinggi ini disebut ruang hiper (hyperspace), begitu kata para ahli ilmu fisika teoritis modern.
Dimensi-dimensi yang lebih tinggi dari sekadar ruang tri-matra, atau ruang-waktu catur-matra, tidak bisa kita lihat. Mengapa? Kita dibatasi oleh otak tri-matra yang tidak memampukan kita “melihat” dimensi keempat dan dimensi-dimensi lebih tinggi lainnya. Ketidakmampuan kita melihat dimensi-dimensi lebih tinggi ibarat orang buta yang mencoba memahami konsep warna. Seperti kata Michio Kaku, “Kita seperti ikan gurame yang puas berenang di dalam kolam, yakin bahwa alam semesta kita terdiri hanya dari barang-barang yang bisa kita lihat atau sentuh, dari dunia yang lazim dan nampak, tapi kita menolak mengakui bahwa alam semesta atau dimensi paralel bisa ada di samping alam semesta kita, hanya di luar jangkauan kita.” Secara matematik, kita bisa menyelidiki dimensi-dimensi N. Meskipun pelengkungan alam semesta adalah suatu dimensi yang “tidak dilihat”, pelengkungan ini sudah diukur melalui percobaan ilmiah.
Semakin tinggi pengembaraan kita, semakin mendekati cerita rekaan ilmiah jadinya ilmu fisika teoritis. Kita menemukan konsep ruang hiper tentang, misalnya, lubang-lubang cacing dan perjalanan menembus waktu (time travel).
Teori tentang Ruang Hiper
Teori tentang Ruang Hiper disebut juga Teori Adidawai (Superstring Theory) atau Teori Gravitasi Super (Supergravity Theory). Teori ini berbicara tentang ruang hiper (hyperspace).
Hyperspace atau ruang hiper secara sederhana berarti ruang berdimensi lebih “tinggi”, yaitu, berisi lebih dari tiga dimensi yang lazim kita tahu dan alami: ukuran panjang, lebar, tinggi atau dalam. Ketika waktu ditambahkan pada ruang, maka muncullah istilah “ruang-waktu”. Waktu yang ditambahkan kepada ruang tri-matra atau tridimensional mengakibatkan ruang-waktu menjadi catur-matra (four-dimensional). Tapi ruang hiper, menurut ilmu fisika teoritis, punya lebih dari empat dimensi. Yang sering kali dikemukakan adalah bahwa ruang hiper punya sepuluh dimensi.
Dua alam semesta sesudah Dentuman Besar
Menurut Michio Kaku, alam semesta kita lahir miliaran tahun yang lalu melalui suatu Dentuman Besar (Big Bang). Dentuman Besar tidak terjadi sekali saja tapi berkali-kali sehingga yang benar adalah bahwa ada banyak alam semesta yang lahir melalui banyak Dentuman Besar.
Teori ruang hiper mengatakan sebelum salah satu Dentuman Besar itu, alam semesta kita sebenarnya adalah suatu alam semesta dasa-matra yang sempurna. Alam semesta berdasa-matra itu memungkinkan perjalanan antar-matra (inter-dimensional) kalau ia ada masa kini. Akan tetapi, suatu perubahan kosmik terjadi: alam semesta dasa-matra yang sempurna itu “retak” menjadi dua bagian. Keretakan itu lalu menghasilkan dua alam semesta yang terpisah: satu alam semesta catur-matra (yaitu, ruang-waktu) dan satu alam semesta sad-matra (six-dimensional). Alam semesta tempat kita tinggal lahir dari perubahan kosmik tadi dan bersifat catur-matra.
Alam semesta catur-matra kita mengembang secara eksplosif. Sementara itu, alam semesta sad-matra kembar kita menyusut secara hebat sampai mencapai suatu ukuran yang sangat kecil. Ini menjelaskan asal muasal Dentuman Besar. Kalau betul, teori ini menunjukkan bahwa pengembangan yang cepat dari alam semesta hanyalah suatu “gempa susulan” dari suatu peristiwa perubahan yang jauh lebih besar, yaitu, retaknya ruang dan waktu itu sendiri. Energi yang menggerakan pengembangan yang diamati dari alam semesta itu lalu ditemukan dalam ambruknya ruang dan waktu dasa-matra. Menurut teori ini, bintang dan galaksi yang jauh tengah menjauh dari kita pada kecepatan astronomik karena keambrukan awal dari ruang dan waktu dasa-matra.
Penyatuan Teori Kuantum dan Relativitas Umum
Teori ilmu fisika modern tentang dimensi-dimensi lebih tinggi memampukan kita mengurangi jumlah informasi yang luar biasa besarnya menjadi suatu bentuk yang ringkas dan anggun. Bentuk ini menyatukan dua teori ilmu fisika modern paling hebat dari abad ke-20: Teori Kuantum dan Teori Relativitas Umum.
Kaku menulis bukunya, terutama untuk pembaca awam yang berminat pada ilmu fisika teoritis tentang ruang hiper. Bukunya boleh dipandang sebagai suatu pengantar kepada konsep-konsep tentang dimensi-dimensi lebih tinggi, hubungannya dengan teori-teori yang sekarang diterima, dan penyatuan semua forsa (force, forces) dalam sepuluh dimensi. Bukunya mengalir dengan mulus dan tidak sekalipun menyibukkan pembaca dengan terlalu banyak fakta teknis. Bukunya ditulis dan diorganisasi dengan sangat baik dan membuat ilmu fisika teoritis tingkat tinggi yang sangat sulit menjadi mudah dibaca, dipahami, dan dinikmati.
Ini suatu pengembaraan ke dalam sejarah perkembangan konsep ruang hiper. Konsep ini mencakup dimensi ruang keempat dan ruang lebih tinggi untuk menjelaskan teka-teki dan masalah yang tidak dipecahkan dari teori medan terpadu. Sejak dalil teori relativitas khusus, Albert Einstein dan fisikawan-fisikawan sesudah dia masih bergelut untuk menjelaskan keempat forsa alami fundamental (forsa elektromagnetik, nuklir lemah, nuklir kuat, dan gravitasi) melalui satu teori medan terpadu, disebut juga Teori Segala Sesuatu. Sebelumnya, ketiga forsa pertama digolongkan pada Teori Kuantum sementara forsa gravitasi adalah bagian dari Teori Relativitas Umum. Teori kuantum menyoroti zarah-zarah (particles) subatomik, dunia kecil, sementara Teori Relativitas Umum membicarakan kosmos, alam semesta. Teori yang populer yang diajukan untuk menyatukan keempat forsa alami fundamental ini disebut Teori Adidawai. Dengan kata lain, Teori Adidawai bertujuan untuk menyatukan forsa-forsa kosmos dan mikrosmos melalui satu teori tunggal.
Ringkasan Keempat Bagian Hyperspace
Secara ilmiah, teori ruang hiper dikenal melalui nama-nama lain seperti teori Kaluza-Klein dan teori Gravitasi Super. Tapi dalam bentuknya yang paling maju, ia disebut Teori Adidawai. Teori ini meramalkan bahwa ada sepuluh dimensi di alam semesta.
Buku setebal 370 halaman ini dibagi menjadi empat bagian. Setiap bagian mencakup beberapa bab.
Bagian 1 (empat bab) mengembangkan sejarah awal ruang hiper yang dimulai pertengahan tahun 1800-an. Bagian ini menekankan tema bahwa hukum-hukum alam menjadi lebih sederhana ketika diungkapkan dalam dimensi-dimensi yang lebih tinggi. Misalnya, dalam ruang-waktu, hukum gravitasi dan radiasi elektromagnetik (seperti cahaya) masing-masing mematuhi suatu ilmu fisika dan matematika yang berbeda. Akan tetapi, kalau suatu dimensi kelima ditambahkan pada rangkaian kesatuan (continuum) ruang-waktu, maka persamaan matematik yang “mengendalikan cahaya dan gravitasi tampak bergabung bersama seperti dua potongan suatu teka-teki menyusun potongan-potongan gambar (jigsaw puzzle).”
Apa kesimpulan utama bagian 1? Ruang-waktu tidak memadai atau “terlalu kecil” untuk memerikan forsa-forsa yang membentuk alam semesta kita. Akan tetapi, ketika diungkapkan dalam dimensi-dimensi yang lebih tinggi, ada “ruang yang cukup” untuk menjelaskan forsa-forsa ini.
Bagian 2 (lima bab) mengembangkan kesimpulan bagian 1. Bagian 2 menekankan bahwa teori ruang hiper bisa menyatukan keempat forsa fisikal alam (dan juga himpunan zarah-zarah subatomiknya) menjadi satu teori utama (disebut “Teori Segala Sesuatu”), suatu penyatuan yang Albert Einstein tidak mampu capai.
Ruang hiper menunjukkan kemungkinan bahwa segala sesuatu yang kita lihat keliling kita (seperti pohon, gunung, dan bintang) hanya getaran. “Kalau ini benar, maka ini memberi kita suatu sarana anggun, sederhana, dan geometrik untuk menyediakan suatu pemerian yang terpadu dan kuat tentang seluruh alam semesta.”
Bagian tiga (tiga bab) menjelajahi kemungkinan bahwa, dalam keadaan ekstrim, ruang bisa direntangkan sampai ia sobek dan tercabik. Dari kondisi ini, kita memperoleh konsep “lubang-lubang cacing” atau terowongan-terowongan yang menghubungkan bagian-bagian yang jauh dari ruang dan waktu. Jadi, perjalanan menembus waktu melalui mesin waktu yang memanfaatkan terowongan ini bisa dimungkinkan.
Para ahli kosmologi sudah mengusulkan kemungkinan bahwa alam semesta kita hanyalah satu di antara sejumlah yang tak terperikan dari alam semesta paralel. Dengan menganalisis persamaan-persamaan matematik Einstein, mereka sudah menunjukkan bahwa boleh jadi ada suatu jaringan lubang-lubang cacing yang menghubungkan semua alam semesta itu.
Meskipun bersifat teoritis, perjalanan di dalam ruang hiper akhirnya bisa menyediakan penerapan paling praktis dari semuanya: menyelamatkan kehidupan cerdas, termasuk kehidupan kita, dari kematian alam semesta karena keambrukan. Dalam detik-detik terakhir kematian alam semesta kita, kehidupan cerdas bisa melarikan diri dari keambrukan ini dengan memasuki ruang hiper.
Bagian 4 (tiga bab) diakhiri dengan suatu pertanyaan terakhir yang praktis. Kalau teori ruang hiper terbukti betul, maka kapan kita akan mampu menambang dayanya? Ketika peradaban kita mengembangkan kemampuan teknis yang memungkinkan kita menambang energi yang luar biasa yang dibutuhkan untuk memanipulasi ruang-waktu atau berharap melakukan kontak dengan suatu peradaban yang secara teknis maju yang sudah menguasai ruang hiper. (Termasuk dalam buku ini adalah suatu pembahasan yang baik tentang peradaban di luar Bumi.)
Sementara itu, kita bisa menghitung energi yang tepat yang dibutuhkan untuk menciptakan suatu “lengkungan waktu” (tempat ruang dan waktu dipuntir menjadi sebuah “kue kering yang asin”). Atau kita menciptakan lubang-lubang cacing yang menghubungkan bagian-bagian jauh dari alam semesta kita. Buku ini diakhiri dengan spekulasi tentang tingkat teknologi yang kita butuhkan untuk melakukan tindakan-tindakan besar ini, suatu teknologi yang akan membuat kita “penguasa ruang hiper”.
Komentar
Teori-teori ilmu fisika modern tentang dimensi lebih tinggi sulit sekali untuk dipahami. Kita tidak bisa melihat dimensi itu tapi hanya membayangkannya secara matematik. Meskipun demikian, penulis Hyperspace berhasil menyingkapkan dunia ilmu fisika teoritis modern tentang dimensi-dimensi lebih tinggi kepada pembaca awam, mereka yang bukan ahli ilmu fisika teoritis.
Bagi Anda yang ahli ilmu fisika dan matematika, Hyperspace bisa dipandang sebuah buku lain tentang sains yang disajikan secara populer. Michio Kaku melakukan suatu tugas yang sangat bagus dengan mendekatkan ilmu fisika teoritis kepada para pembaca awam. Uraiannya jelas dan menyeluruh, dan dia memanfaatkan analogi-analogi yang istimewa.
Beberapa teori yang disajikan dalam buku ini sudah berkembang sejak penerbitan buku ini pada tahun 1994. Tapi buku ini suatu permulaan yang sangat baik untuk membiasakan diri dengan konsep-konsep kunci yang dibutuhkan untuk memahami topik-topik yang lebih maju.
Dr. Michio Kaku
Michio Kaku salah seorang pelopor terkemuka teori adidawai dan sudah memelopori revolusi ini dalam ilmu fisika modern. Dia seorang Profesor Ilmu Fisika Teoritis pada City College City University of New York, Amerika Serikat. Dia tamatan Universitas Harvard dan memperoleh gelar doktor dari Universitas Berkeley. Dia penulis berbagai buku tentang ilmu fisika teoritis untuk pembaca awam, termasuk Hyperspace. Dia seorang warga negara Amerika Serikat keturunan Jepang.
Dr. Michio Kaku
Rincian tentang Hyperspace pada Blog Infoiptek21
Anda yang ingin mendalami buku Kaku bisa membaca http://infoiptek21.blogspot.com yang sudah terbit beberapa tahun yang lalu. Bukunya menjadi suatu acuan utama blog ini.
0 komentar:
Posting Komentar