Sejarah dan Perkembangan Teori Big Bang

Terbentuknya Alam Semesta

Alam Semesta, alam raya, jagat raya atau universe merupakan suatu ruangan besar yang didalamnya berisi benda-benda langit serta terjadi segala peristiwa alam yang dapat terungkap oleh manusia maupun yang belum terungkap. Pengertian yang lebih sempit, di dalam alam semesta tercakup sistem dari seluruh benda astronomi(Soerjani, n.d.).

Alam semesta sekarang ini awalnya berasal dari gas yang berserakan secara teratur diangkasa kemudian menjadi kabut (kumpulan kosmos-kosmos), dalam pengertian lain alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos yaitu benda-benda langit yang berukuran kecil seperti atom, sel, elektron dan benda-benda kecil lainnya. Adapun makrokosmos yaitu benda-benda yang berukuran besar seperti bintang, planet, dan matahari.Alam semesta terbentuk kira-kira ribuan juta tahun yang lalu bersamaan dengan adanya letusan-letusan besar.

Sejarah dan Perkembangan Teori big bang

Teori dentuman besar dikembangkan berdasarkan pengamatan pada stuktur alam semesta beserta pertimbangan teoritisnya. Pada tahun 1912, Vesto Slipher berhasil mengukur geseran Doppler “nebula spiral” untuk pertama kalinya (nebula spiral merupakan istilah lama untuk galaksi spiral). Dengan cepat ia menemukan bahwa hamper semua nebula-nebula itu menjauhi bumi. Ia tidak berpikir lebih jauh lagi mengenai implikasi fakta ini. Dan sebenarnya pada saat itu, terdapat kontroversi apakah nebula-nebula ini adalah “pulau semesta” yang berada di luar galaksi Bima Sakti kita. Sepuluh tahun kemudian, Alexander Friedmann, seorang kosmologis dan matematikawan rusia, menurunkan persamaan Friedmann dari persamaan relativitas umumAlbert Einstein. Persamaan ini menunjukkan bahwa alam semesta mungkin mengembang dan berlawanan dengan model alam semesta yang statis seperti yang diadvokasikanoleh Einstein pada saat itu. Pada tahun 1924, pengukuran Edwin Hubble akan jarak nebula spiral terdekat menunjukkan bahwa ia sebenarnya merupakan galaksi lain. Georges Lemaître kemudian secara independen menurunkan persamaan Friedmann pada tahun 1927 dan mengajukan bahwa resesi nebula yang disiratkan oleh persamaan tersebut diakibatkan oleh alam semesta yang mengembang. Pada tahun 1931 Lemaître lebih jauh lagi mengajukan bahwa pengembangan alam semesta seiring dengan berjalannya waktu memerlukan syarat bahwa alam semesta mengerut seiring berbaliknya waktu sampai pada suatu titik di mana seluruh massa alam semesta berpusat pada satu titik, yaitu “atom purba” di mana waktu dan ruang bermula.

Mulai dari tahun 1924, Hubble mengembangkan sederet indikator jarak yang merupakan cikal bakal tangga jarak kosmis menggunakan teleskop Hooker 100-inci (2.500 mm) di Observatorium Mount Wilson. Hal ini mengijinkannya memperkirakan jarak galaksi-galaksi yang geseran merahnya telah diukur. Pada tahun 1929, Hubble menemukan korealsi antara jarak dan kecepatan resesi, yang sekarang dikenal sebagai hukum Hubble.Semasa tahun 1930-an, gagasan-gagasan lain diajukan sebagai kosmologi non-standar untuk menjelaskan pengamatan Hubble, termasuk pula model Milne, alam semesta berayun (awalnya diajukan oleh Friedmann, namun diadvokasikan oleh Albert Einstein dan Richard Tolman dan hipotesis cahaya lelah (tired light) Fritz Zwicky. Setelah Perang Dunia II, terdapat dua model kosmologis yang memungkinkan. Salah Satunya adalah model keadaan tetap Fred Hoyle, yang mengajukan bahwa materi-materi baru tercipta ketika alam semesta tampak mengembang.

Dalam model ini, alam semesta hampirlah sama di titik waktu manapun. Model lainnya adalah teori dentuman besarLemaître, yang diadvokasikan dan dikembangkan oleh George Gamow, yang kemudian memperkenalkan nukleosintesis dentuman besar (Big Bang Nucleosynthesis, BBN). Ironisnya, justru adalah Hoyle yang mencetuskan istilah big bang untuk merujuk padateori Lemaître dalam suatu siaran radio BBC pada bulan Maret 1949. Untuk sementara, dukungan para ilmuwan terbagi kepada dua teori ini. Pada akhirnya, bukti-buktipengamatan memfavoritkan teori dentuman besar. Penemuan dan konfirmasi radiasilatar belakang mikrogelombang kosmis pada tahun 1964 mengukuhkan dentuman besarsebagai teori yang terbaik dalam menjelaskan asal usul dan evolusi kosmos. Kebanyakan karya kosmologi zaman sekarang berkutat pada pemahaman bagaimana galaksi terbentuk dalam konteks dentuman besar, pemahaman mengenai keadaan alam semesta ada waktu-waktu terawalnya, dan merekonsiliasi pengamatan kosmis dengan teori dasar.

Baca Juga : 

Terbentuknya Bumi dan Alam Semesta

Teori Big Bang Penciptaan Alam Semesta

Ledakan dahsyat atau dentuman besar (the big bang) merupakan sebuah peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam semesta berdasarkan kajian kosmologi mengenai bentuk awal dan perkembangan alam semesta. Berdasarkan permodelan ledakan ini, alam semesta, awalnya dalam keadaan sangat panas dan padat, mengembang secara terus menerus hingga hari ini. Berdasarkan pengukuran terbaik tahun keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7 miliar tahun lalu yang kemudian selalu menjadi Referensi sebagai waktu terjadinya Big Bang tersebut. Teori ini telah memberikan penjelasan paling komprehensif dan akurat yang didukung oleh metode ilmiah beserta pengamatan (wikipedia).

Teori ini mengasumsikan sekitar 15 milyar tahun lalu dimulai dari ledakan yang dahyat dan dilanjutkan dengan pengambangan alam semesta. Point penting dari semua peristiwa ini adalah waktu,  materi, energi dan ruang yang merupakan satu keterpaduan. Kejadian ini bukan ledakan biasa tetapi cukup memenuhi semua peristiwa dari ruang dengan semua partikel yang menjadi embrio alam semesta yang mendesak keluar dari masing-masing yang lain.

Dijelaskan sebelumnya Big Bang adalah teori ilmu pengetahuan yang menjelaskan perkembangan dan bentuk awal dari alam semesta. Ide sentral dari teori ini adalah bahwa teori relativitas umum dapat dikombinasikan dengan hasil pemantauan dalam skala besar pada pergerakan galaksi terhadap satu sama lain, dan meramalkan bahwa suatu saat alam semesta akan kembali atau terus. Konsekuensi alami dari Teori Big Bang yaitu pada masa lampau alam semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi dan kerapatan yang jauh lebih tinggi(Prasetya, n.d.).

Teori Big Bang juga dikenal teori “Super Dense” yang menyatakan bahwa jika alam semesta mengembang pada skala tertentu, maka ketika kita pergi kembali ke dalam waktu, kelompok-kelompok galaksi akan semakin mendekat dan  tentu akan sampai pada suatu saat di mana semua materi, energi dan waktu yang membentuk alam semeseta terkonsentrasi   pada suatu tempat  dalam bentuk gumpalan  yang sangat padat (super dense agglomeration). Dengan  bekerja mundur dari peringkat resesi galaksi-galaksi yang teramati, ditemukan bahwa galaksi-galaksi itu diduga telah berada berdekatan  satu sama lain sekitar 12 milyar tahun yang lalu.

Dipostulasikan bahwa saat ini ledakan hebat menyebabkan alam semesta mengembang 1030 kali atau lebih dari ukuran aslinya, sebagai akibatnya gumpalan yang sangat padat dari materi dan energi berserakan menjadi banyak bagian yang semuanya berjalan dengan kecepatan berbeda-beda ke arah berbeda-beda pula. Hasil dari ledakan ini berkondensasi membentuk benda-benda langit seperti yang ada sekarang. Pengembangan alam alam yang teramati ini merupakan kelanjutan dari proses ini. Teori berkonsentrasi pada peristiwa spesifik  sebagai awal alam semesta danmenampilkan suatu evolusi progresif sejak titik itu hingga sekarang.

Selama satu abad terakhir, serangkaian percobaan, pengamatan, dan perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan teknologi mutakhir, telah mengungkapkan  tanpa ragu   bahwa   alam   semesta   memiliki   permulaan. Para ilmuwan telah memastikan bahwa alam semesta berada dalam keadaan yang terus mengembang dan mereka telah menyimpulkan bahwa alam semesta mengembang, jika alam ini dapat bergerak mundur dalam waktu, alam semesta ini tentulah memulai pengembangannya dari sebuah titik tunggal. Sungguh, kesimpulan yang telah dicapai ilmu pengetahuan saat ini adalah alam semesta bermula dari ledakan titik tunggal ini. Ledakan ini disebut “Dentuman Besar” atau Big-bang.

Teori Big Bang Perspektif ilmu kimia

Para ahli fisika akhir abad ke-20 menyimpulkan bahwa alam semesta ini tercipta dari ketiadaan sebagai goncangan fakum yang membuatnya mengandung energiyang sangat tinggi dalam simulasi yang tekanannya menjadi negatif. Vakum ini menimbulkan dorongan eksposif keluar dan simularitas. Ketika alam mendingin karenaekspansinya, seluruh cosmo terdorong membesar dengan kerapatan yang luar biasa.Ekspansi yang luar biasa ini menimbulkan kesan seolah-olah alam ini digelembungkan dengan tiupan dasyat sehingga dikenal dengan gejola inflasi. Selama proses inflasi ini ada kemungkinan tidak hanya satu alam saja yang muncul, tapi banyak alam dan masing-masing memiliki hukum masing-masing.

Teori bigbang atau Teori Dentuman Besar menyatakan bahwa semua zat awalnya suatu massa yang padat , yang menyerupai atom raksasa. Kemudian, massa itu meletus dan membentuk suatu bola api yang sangat besar. Dalam masa beberapa menit materitersebut terpencar ke ruang angkasa yang maha luas. Dari pancaran materi itu terbentuk bintang-bintang, planet, dan galaksi-galaksi yang sekarang masih memiliki gerak dan terpacu dengan kecepatan yang luar biasa. Teori ini menjelaskan tentang pertama kalinya atom hydrogen dan helium dihasilkan kira-kira sekitar 15 juta tahun yang lalu.

Dengan terbentuknya elemen-elemen tersebut menyebabkan tidakterdapat elektron bebas yang tersisa dan memancarkan foton cahaya sehingga jagatraya ini bersifat transparan terhadap radiasi yang saat ini kita amati sebagailandasan kosmis. Selanjutnya , unsur-unsur dengan nomor atom yang lebih kecil dari 26 (sebelum besi dalam sistem periodik) dibenruk oleh fusi inti dalam bintang-bintang muda , unsur-unsur yang lebih berat dihasilkan oleh reaksi inti yang rumit yang menyertai pembentukan dan peluruhab bintang.

Dialam semesta, kelimpahanhydrogen dan helium sangat besar, hidrogen 77% massa , helium 21% massa dan siasanya 2% massa adalah unsur lain. Adapun urutan kelimpahannya yaitu (_1^1)H> (_2^4)He> (_8^16)O> (_6^12)C> (_10^20)Ne> (_14^28)Si> (_13^27)Al> (_12^24)Mg>(_26^56) FePada awal peristiwa Big Bang, tidak ada atom. Item fisik hanya itu partikelkecil bahwa suatu hari nanti akan menggabungkan untuk membuat atom. Partikel-partikel kecil yang disebut partikel subatomik.Menurut para ilmuwan, ketika Big Bang terjadi, terlalu panas untuk membentuk atom-atom. Karena setiap detik berlalu, suhu turun sangat cepat. Dalam waktu 3menit dari Big Bang, partikel yang lebih berat dikombinasikan untuk membentuk apa yang disebut proton dan neutron.

kemudian akan menggabungkan dengan elektron untuk menghasilkan atom-atom yang paling sederhana, hidrogen dan helium. Karena ada banyak sekali partikel yang akan bergabung untuk menghasilkan atom sederhana, maka teori Big Bang meramalkan bahwa harus ada kelimpahan hidrogen dan helium Orang yang atom studi menemukan bahwa Big Bang akan menghasilkan sekitar 75%atom hidrogen dan atom helium 25%. ramalan ini berasal dari pemahaman yang baiktentang reaksi nuklir karena atom smashing dekade bersama di akselerator partikel.Teori Big Bang bersama dengan pemahaman kita tentang kimia nuklir mengharapkan sejumlah besar unsur ringan seperti hidrogen dan helium. Teori dan observasi setuju.Sebagai bintang luka bakar, perubahan kimia nuklir atom hidrogen untuk atom helium. Proses ini menghasilkan elemen yang lebih berat dan lebih berat seiring berjalannya waktu. Karena matahari seperti bintang, proses nuklir berakhir dengan helium dan bintang akhirnya meninggal. Untuk bintang yang sangat besar, proses kimia nuklir berakhir ketika menggabungkan unsur-unsur untuk membentuk besi. Karenaproses terus dalam mengubah bahan menjadi besi, suatu peristiwa drastis terjadi. Tentang waktu itu, meledak bintang besar.

Ledakan itu disebut Supernova. Bintang-bintang besar yang menghasilkan sebuah supernova diklasifikasikan sebagai supernova tipe II.Berdasarkan proses ini, logika memberitahu kita bahwa pada akhirnya, persentaselebih tinggi dari hidrogen akan berkurang. Logika mengatakan kepada kita bahwa alam semesta tidak ada selamanya.. Sekali lagi, ada bukti kuat bahwa alam semestamemiliki awal berdasarkan kimia nuklir di dalam bintang.Mari kita lanjutkan. Namun, kali ini kita akan belajar bahwa alam semesta kita tampaknya telah ada hanya satu waktu dan bahwa itu sedang sekarat