Teori
Ledakan Hebat (big bang)
Peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam
semesta berdasarkan kajian kosmologi mengenai bentuk awal dan perkembangan alam semesta (dikenal
juga dengan Teori Ledakan Dahsyat atau Model Ledakan Dahysat).
Berdasarkan pemodelan ledakan ini, alam semesta, awalnya dalam keadaan sangat
panas dan padat, mengembang secara terus menerus hingga hari ini.
Berdasarkan
pengukuran terbaik tahun 2009, keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7
miliar tahun lalu, yang kemudian selalu menjadi rujukan sebagai waktu
terjadinya Big Bang tersebut. Teori
ini telah memberikan penjelasan paling komprehensif dan akurat yang didukung
oleh metode ilmiah
beserta pengamatan.
Gambar. Bagan Proses big bang
A. Perkembangan
Teori Ledakan Hebat (big bang)
Berbagai
teori tentang jagat raya membentuk suatu bidang studi yang dikenal dengan Kosmologi. Einstein adalah ahli kosmologi modern pertama. Tahun 1915 ia
menyempurnakan teori umumya tentang relativitas, yang kemudian diterapkan dalam
pendistribusian zat diruang angkasa.
Pada
tahun 1917 ditemukan bahwa ada massa bahan yang hampir seragam dimana
keseimbangannya tak tentu antara kekuatan gaya gravitasi dan dorong antara
kekuatan gaya gravitasi dan kekuatan dorong kosmis lainnya.=
Pada
tahun 1922 seorang ahli fisika Rusia memecahkan soal itu dengan cara lain. Ia mengatakan bahwa kekuatan tolak
tidak berperan, bahkan jagat raya terus meluas dan seluruh partikel bergerak
saling menjauh dengan kecepatan tinggi. Sebab dengan kekuatan tarik gravitasi,
perluasan tersebut semakin melambat. Dalam model jagat raya ini, perluasan
tersebut dimulai dengan suatu “ledakan
hebat”.
Teori
Ledakan Hebat sebetulnya berlawanan dengan pengetahuan astronomi zaman
sekarang. Bintang dalam galaksi Bima Sakti bukannya saling menjauhi satu sama
lain, tetapi malahan berjalan dalamn orbit sikular mengelilingi bagian pusatnya
yang padat. Pada tahun 1929 Edwin Hubble, ahli astronomi dan
Observatorium Mount Wilson, mengemukakan bahwa berbagai galaksi yang telah
diamatinya sebenarnya menajuhi kita, dengan kecepatan beberapa ribu kilometer
per detik. Rupanya galaksi-galaksi tersebut, termasuk Bima Sakti kita,
senantiasa menjaga bentuk keutuhan internya selama waktu yang panjang.
Galaksi-galaksi itu secara sendiri-sendiri mengarungi angkasa raya, seperti
partikel yang bergerak mengarungi luar angkasa.
B. Tahapan-tahapan
Terjadinya Ledakan Hebat (big bang)
Tahapan-tahapan terjadinya big bang adalah:
1. Segera setelah terjadi dentuman
besar, alam semesta mengembang dengan cepat hingga menjadi kira-kira 2000 kali
matahari.
2. Sebelum berusia satu detik, semua
partikel hadir dalam keseimbangan. satu detik setelah dentuman, alam semesta
membentuk partikel-partikel dasar yaitu elektron, proton, neutron dan neutrino
pada suhu 10 milyar kelvin.
3. Kira-kira 500 ribu tahun telah
terjadi ledakan, lambat laun alam semesta menjadi dingin hingga mencapai suhu
3000 K. partikel-partikel dasar membentuk benih kehidupan alam semesta.
4. Gas hidrogen dan helium membentuk
kelompok-kelompok gas rapat yang tak teratur. dalam kelompok-kelompok tersebut
mulai terbentuk protogalaksi.
5. Antara satu dan dua miliar tahun setelah
terjadinya dentuman besar, protogalaksi melahirkan bintang-bintang yang lambat
laun berkembang menjadi raksasa merah dan supernova yang merupakan bahan baku
kelahiran bintang-bintang baru dalam galaksi.
6. Satu diantara miliaran galaksi yang terbentuk
adalah galaksi bimasakti yang didalamnya adalah tata surya kita dengan matahari
sebagai bintang yang terdekat dengan bumi.
Gambar. Tahapan-tahapan terjadinya
big bang
C. Masa-masa
Penting Selama Terjadinya Alam Semesta
Masa-masa penting tersebut adalah:
1.
Masa batas dinding Plank yaitu masa pada
saat alam semsta berumur 10¯ ³ detik, berdasarkan hasil perhitungan Plank.
2.
Masa Jiffy yaitu masa pada saat alam semesta
berumur 10¯²³ detik, dengan jari-jari alam semesta 10¯¹³ cm dengan kerapatannya
10 kali kerapatan air.
3.
Masa Quark yaitu masa pada saat alam
semesta berumur 10¯ detik. Pada masa ini
partikel saling berrtumpang tindih dan tidak bestruktur serta diikuti dengan
terbentuknya hadron yang mempunyai kerapatan 10
ton tiap sentimeter kubik.
4.
Masa pembentukan Lipton yatu masa pada
saat alam semesta berumur stelah 10 ¯
detik.
5.
Masa Radiasi yaitu masa alam semesta
berumur 1 detik sampai satu juta kemudian pada saat terbentuknya fusi hydrogen
menjadi helium mempunyai suhu 10 derajat
Kelvin. Pada saat usia alam semesta berumur 10
sampai 10 tahun mempunyai suhu
3000 derajat Kelvin.
6.
Masa pembentukan galaksi yaitu pada usia
alam semesta 10 -10 tahun. Pada saat usia ini galaksi masih
berupa kabut pilin yang membentukpiringan raksasa.
7.
Masa pembentukan tata surya yaitu pada
usia 4,6 x 10 tahun.
D. Bukti
Keberadaan Ledakan Hebat (big bang)
Objek-objek galaksi terjauh yang dapat
kita lihat melalui teleskop tidak lain merupakan galaksi-galaksi dalam keadaan
sesungguhnya puluhan miliar tahun lampau. Mereka sedang bergerak saling
menjauh. Ini menunjukan bahwa awalnya segala sesuatu terkumpul dan terpusat
pada suatu tempat.
Bukti lain keberadaan big bang diperoleh pada tahun 1965,
ketika para ilmuwan menangkap gelombang panas sisa dari ledakan mahadahsyat
yang menghambur ke segala penjuru antariksa. Pada tahun 1992, satelit COBE
mendeteksi riak gelombang panas yang berasal dari big bang ketika mulai mendingin.
Namun, para astronom menyadari bahwa
mereka belum menemukan sebagian materi penyusun alam semesta, yang dapat
dijadikan bukti adanya big bang. Mereka mencari materi gelap yang
diperkirakan menyusun 90 persen tubuh alam semesta. Bila berhasil ditemukan,
mereka mengungkapkan banyak misteri yang terselip dalam kisah alam semesta.
E. Asumsi-
Asumsi mengenai Teori Ledakan Besar (big
bang)
Teori
ledakan dahsyat bergantung kepada dua asumsi utama: universalitas hukum fisika
dan prinsip
kosmologi. Prinsip kosmologi menyatakan bahwa dalam skala yang
besar alam semesta bersifat homogen dan isotropis.
Kedua
asumsi dasar ini awalnya dianggap sebagai postulat, namun beberapa usaha telah
dilakukan untuk menguji keduanya. Sebagai contohnya, asumsi bahwa hukum fisika
berlaku secara universal diuji melalui pengamatan ilmiah yang menunjukkan bahwa
penyimpangan terbesar yang mungkin terjadi pada tetapan struktur halus sepanjang usia alam semesta berada dalam batasan 10−5.
Apabila
alam semesta tampak isotropis sebagaimana yang terpantau dari bumi, prinsip
komologis dapat diturunkan dari prinsip Kopernikus yang lebih sederhana.
Prinsip ini menyatakan bahwa bumi, maupun titik pengamatan manapun, bukanlah
posisi pusat yang khusus ataupun penting. Sampai dengan sekarang, prinsip
kosmologis telah berhasil dikonfirmasikan melalui pengamatan pada radiasi latar
gelombang mikro kosmis.
DAFTAR
PUSTAKA
Kingfisher Publication
Plc-london. 2005. Eksilopedia IPTEK,
Eksilopedia Sains Untuk Pelajar dan Umum. Jakarta: PT Lentera Abadi.
Wardiyatmoko, K. 2006. Geografi untuk SMA kelas X. Jakarta:
Erlangga
Link Terkait
