RANGKUMAN "A BRIEF HISTORY OF TIME" Part 3 ~ AchFauziHasyim

BAB 9 PANAH WAKTU

Awalnya kita menganggap waktu itu mutlak secara khas. Namun teori itu telah kita tinggalkan. Jadi waktu menjadi konsep lebih pribadi dan relatif terhadap pengamat yang mengukurnya. Ketika kita ingin mempersatukan gravitasi dan mekanika kuantum, haruslah dihadirkan gagsan waktu “khayal”. Waktu khayal tak bisa dibedakan dengan arah dalam ruang. Dalam waktu “nyata” terdapat perbedaan besar antara arah maju dan mundur seperti yang kita ketahui bersama. Nmaun dalam waktu “khayal” tak ada perbedaan penting antara arah maju dan mundur.

Darimana perbedaan antara masa lalu dan masa depan itu datang? Mengapa kita mengingat masa lalu tapi tak mengingat masa depan? Kita tak akan bisa mengamati dalam kehidupan sehari-hari seperti film yang dapat diputar maju mundur. Penjelasan yang biasa diberikan mengenai kenapa kita tak melihat pengunduran adalah karena `hal demikian dilarang oleh hukum termodinamika. Hukum kedua termodinamika mengatakan bahwa ketidakteraturan/entropi selalu meningkat seiring waktu. Gelas utuh dalam keadaan sangat teratur, semestara gelas pecah dilanati dalam keadaan tak teratur. Gelas di atas meja pada masa lalu bisa menjadi gelas pecah di lantai pada masa depan, tapi tidak bisa sebaliknya. Jadi ketidakteraturan potongan akan mungkin meningkat seiring waktu jika kondisi awal potongan-potongan adalah sangat teratur. Tapi anggaplah Tuhan memutuskan bahwa alam semesta harus berakhir dalam keadaan sangat teratur dan tak penting dalam keadaan apa alam semesta bermula.

Makhluk-makhluk seperti kita bakal punya panah waktu psikologis yang terbalik. Artinya, mereka bakal mengingat peristiwa-peristiwa masa depan, dan tak mengingat peristiwa masa lalu. Namun menjelaskan otak sangat rumit, sehingga om Hawking hanya membahas panah waktu memori komputer yang sedikit lebih mudah dijabarkan namun tetap pada esensinya. Rasa subjektif arah waktu, panah waktu psikologis, ditentukan dalam otak oleh panah waktu termodinamika. Seperti komputer, kita harus mengingat hal-hal sesuai urutan meningkatnya entropi.

Tapi mengapa harus ada panah waktu termodinamika? Atau mengapa alam semesta harus berada dalam keadaan keteraturan tinggi pada satu ujung waktu, ujung yang kita sebut ujung masa lalu? Mengapa alam semesta tak berada dalam keadaan serba tak teratur setiap waktu? Mungkin memikirkan apa yang terjadi kalau alam semesta mulai menyusut itu hanya urusan akademis, karena alam semesta tak akan mulai menyusut sampi sekurang-kurangnya sepuluh miliar tahun lagi. Tapi ada cara yang lebih cepat untuk mencari tahu apa yang akan terjadi, dengan melompat ke dalam lubang hitam. Keruntuhan bintang yang menyebabkan lubang hitam sangat mirip dengan tahap-tahap akhir keruntuhan seluruh alam semesta. Namun itu hampir tidak mungkin dilakukan.

Awalnya dikira, setelah sejauh ini, orang pada fase penyusutan bakal menjalani hidup secara terbalik. Mereka bakal mati sebelum lahir dan makin muda selagi alam semesta menyusut. Namun tenryata itu keliru. Kondisi tanpa perbatasan menyiratkan bahwa ketidakteraturan bakal terus meningkat selama penyusutan. Arah panah waktu termodinamika dan psikologis tak bakal berbalik ketika alam semesta mulai menyusut kembali, ataupun di lubang hitam.

Alam semesta harus mengembang dengan laju mendekati laju kritis untuk menghindari keruntuhan kembali, sehingga tak akan menyusut untuk waktu yang lama. Pada waktu itu semua bintang telah habis bahan bakarnya dan proton serta neutron dalam bintang sudah meluruh menjadi zat cahaya dan radiasi.

Panah termodinamika yang kuat diperlukan agar kehidupan cerdas bisa beroperasi. Agar bisa hidup, manusia harus makan makanan yang merupakan bentuk energi teratur, dan mengubah makanan menjadi panas yang merupakan bentuk energi tak teratur. Jadi, kehidupan cerdas tak dapat ada di fase penyusutan alam semesta dan kehidupan cerdas hanya terjadi di fase pengembangan.

Hukum-hukum sains tak membedakan antara arah waktu maju dan mundur. Tapi setidaknya ada tiga panah waktu yang membedakan masa lalu dan masa depan. Ketiganya adalah panah termodinamika, arah waktu yang menunjukkan peningkatan ketidakteraturan, panah psikologis adalah arah waktu yang menyebabkan kita ingat masa lalu tapi tak ingat masa depan, dan panah kosmologis yaitu arah waktu yang menunjukkan alam semesta mengembang, bukan menyusut.

Jika pembaca buku ini, katanya, mampu mengingat tiap kata di buku ini, ingatan kita akan merekam sekitar dua juta potong informasi (keteraturan dalam otak akan meningkat sekitar dua juta unit). Namun selagi membaca buku ini, kita akan mengubah setidaknya seribu kalori energi teratur, dalam bentuk makanan menjadi energi tak teratur dalam bentuk panas yang dilepas ke udara sekitar kita melalui konveksi keringat. Itu akan meningkatkan ketidakteraturan alam semesta sekitar dua ouluh juta juta (dengan sepuluh juta juta juta kali peningkatan keteraturan dalam otak). Dan itu terjadi kalau kita mampu mengingat semua isi buku ini.

BAB 10 LUBANG CACING DAN PERJALANAN MENEMBUS WAKTU

Bisakah kita bepergian ke masa depan atau masa lalu? Menurut relativitas, tak ada yang bisa bergerak lebih cepat dari cahaya. Jika kirim pesawat antariksa ke bintang tetangga terdekat, Alpha Centauri, yang kira-kira empat tahun cahaya jaraknya dari kita, dibutuhkan secepat-cepatnya delapan tahun sampai kita dapat menyambut kembali orang-orang yang pergi kesana untuk menceritakan apa yang ditemukan. Jika ekspedisinya bertujuan menuju pusat galaksi kita, diperlukan setidaknya seratus ribu tahun perjalanan pulang pergi. Itupun jika kita berangkat dengan kecepatan cahaya atau sedikit dibawah itu.

Relativitas memberi jalan keluar untuk itu yang disebut paradoks kembar. Mungkin ruang-waktu bisa dilengkungkan sehingga ada jalan pintas antara A dan B. Salah satu caranya adalah membuat lubang cacing (wormhole) antara A dan B. Seperti dikesankan namanya, lubang cacing adalah tabung tipis ruang-waktu yang bisa menghubungkan dua daerah hampir rata dan berjauhan.

Pada 1935, Einstein dan Nathan Rosen menulis makalah yang menunjukkan bahwa relativitas umum memperkenankan apa yang disebut “jembatan”, tapi sekarang dikenal dengan lubang cacing. Jembatan Einstein-Rosen tak bertahan cukup lama untuk bisa dilewati pesawat antariksa. Pesawat bakal bertemu singularitas selagi lubang cacing menyempit. Tapi diusulkan bahwa peradaban yang maju mungkin bisa menjaga lubang cacing tetap terbuka. Untuk melakukan itu, atau melengkungkan ruang-waktu dengan cara yang lain agar memungkinkan menembus waktu. Bisa ditunjukkan bahwa yang diperlukan adalah daerah ruang-waktu dengan kelengkungan negatif.

Selagi kita masih dan makin maju dalam sains dan teknologi, kita kelak bakal bisa membuat mesin waktu. Tapi jika benar itu bisa terjadi, mengapa belum ada orang yang datang dari masa depan dan memberitahu kita cara membuatnya? Beberapa orang mungkin mengatakan bahwa kunjungan UFO adalah bukti kita dikunjungi oleh makhluk luar angkasa atau orang dari masa depan. Namun menurut Om Hawking, mengapa para UFO itu hanya menunjukkan diri kepada orang-orang yang tak dianggap saksi yang bisa dipercaya? Jika mereka mencoba memperingati kita akan adanya bahaya besar, mereka kurang efektif.

Anggaplah kita bisa ke masa lalu dan membunuh kakek moyang kita selagi dia masih anak-anak. Ada banyak versi paradoks untuk itu, tapi intinya sama, bahwa bakal ada kontradiksi bila masa lalu bebas diubah. Paradoks pertama ialah Pendekatan sejarah konsisten yang berarti kita tidak dapat menunjukkan bahwa kita sudah kembali ke masa lalu, dan selagi berada disana, kita tak bisa membunuh kakek moyang dan tidak boleh, atau melakukan tindakan apapun yang bertentangan dengan masa kini. Artinya, kita tak punya kehendak bebas untuk berbuat semaunya. Paradoks kedua ialah Hipotesis sejarah alternatif yang intinya ketika para penjelajah waktu kembali ke masa lalu, mereka memasuki sejarah laternatif yang berbeda dari sejarah yang tercatat. Jadi mereka bisa bertindak bebas tanpa dibatasi konsistensi terhadap sejarah sebelumnya. Richard Feynman menyampaikan dalam penjelasannya mengenai teori kuantum bahwa alam semesta tak hanya punya satu sejarah, namun alam semesta mengalami semua sejarah yang mungkin, masing-masing dengan peluang sendiri.

BAB 11 UNFISIKASI FISIKA

Sukar sekali membangun teori terpadu lengkap yang mencakup seluruh alam semesta sekaligus. Pencarian teori itu dikenal dengan sebutan “unfisikasi fisika”. Dalam upaya itu yang dijelaskan sangat rumit dalam bab ini, muncullah usaha-usaha dengan gagasan tambahan seperti adanya supergravitasi, superzarah, teori dawai, dll. Namun teori dawai nampaknya punya masalah besar karena hanya konsisten jika ruang-waktu punya sepuluh atau dua puluh enam dimensi, bukan hanya empat!! Itu sangat luarbiasa sulit dipahami dan dibayangkan. Membayangkat empat dimensi saja sudah ribet.

Orang orang yang mencari teori itu namun belum berhaasil. Tapi saya percaya mungkin tidak ada satu perumusan tunggal teori dasar sebagaimana, seperti Godel tunjukkan, bahwa aritmatika dapat dirumuskan dalam satu set aksioma. Mungkin lebih mirip dengan peta. Kita tak bisa menggunakan satu peta untuk menjabarkan permukaan bumi, diperlukan setidaknya beberapa peta dan cincin agar semua titik di permukaan bisa terpetakan. Tiap peta hanya berlaku di daerah terbatas. Kumpulan peta menyediakan penjelasan lengkap atas permukaan. Seluruh perumusan dapat dianggap satu teori terpadu yang lengkap, walau tak dapat dinyatakan dalam satu set postulat.

Tapi benarkah bisa ada satu teori terpadu? Atau kita hanya mengejar ilusi? Tampaknya ada tiga kemungkinan.

Benar-benar ada teori terpadu lengkap yang akan kita temukan kelak
Tak ada teori pamungkas, hanya ada serangkaian teori yang tak habis-habis yang menjelaskan alam semesta semakin lama semakin akurat.
Tak ada teori mengenai alam semesta, peristiwa-peristiwa hanya bisa diprediksi sampai batas tertentu dan terjadi secara acak serta semaunya.

Beberapa orang mendukung kemungkinan ketiga kerena menurut mereka, apabila ada set hukum lengkap, maka kebebasan Tuhan untuk berubah pikiran dan mengintervensi dunia jadi terbatas.. mirip paradoks lama: karena tidak ada yang tidak mungkin, maka bisakah Tuhan membuat batu yang sangat berat sehingga Dia sendiri tak bisa mengangkat batu itu?

Newton, seorang terdidik bisa saja memahami keseluruhan pengetahuan manusia, setidaknya secara garis besar. Tapi sesudah laju perkembangan sains membuat pemahaman seperti itu mustahil dicapai. Karena beberapa hal selalu diubah untuk menjelaskan pengamatan baru. Teori-teori tak pernah diresapi dengan baik atau disederhanakan supaya orang biasa bisa mengerti. Untuk memahaminya, orang terlebih dahulu harus jadi spesialis, dan kalau kita jadi spesialispun kita hanya bisa memahami sebagian kecil teori. Selain itu, laju kemajuan sains sangat cepat dan pesat sehingga yang dipelajari di sekolah atau universitas selalu agak ketinggalan. Hanya segelintir orang yang bisa mengikuti kemajuan garis terdepan pengetahuan, dan mereka harus mencurahkan seluruh waktunya untuk menjadi spesialis di bidang yang sempit.

Kalaupun nanti, jika teori terpadu ditemukan, kiranya tinggal menunggu waktu sampai teori itu dicerna dan disederhanakan seperti relativitas yang membutuhkan beberapa puluh tahun sampai bisa dipahami banyak orang dan di ajarkan disekolah, walaupun hanya garis besar. Maka kemudian kita semua bisa mengerti hukum-hukum yang mengatur alam semesta dan bertanggung jawab atas keberadaan kita.

Sampai sekarang, menurut Om Hawking, sebagian besar ilmuwan terlalu sibuk dengan mengembangkan teori-teori baru yang menjabarkan seperti apa alam semesta sehingga tak sempat bertanya mengapa. Para filsuf, belum sekarang belum mampu menyusul kemajuan teori-teori sains. Walaupun awal sains dan induk pengetahuan adalah bagian filsafat, namun setelah abat sembilan belas dan dua puluhsains menjadi terlalu teknis dan matematis bagi filsuf dan semua orang. Para filsuf pun mulai mempersempit bidang mereka, sampai-sampai Wittgenstein, filsuf paling terkenal abad keduapuluh berkata “satu-satunya tugas yang tersisa bagi filsafat adalah analisis bahasa”. Mengenaskan sekali penurunan ini dibanding tradisi filsafat sejak aristoteles sampai Kant!. Kata om Hawking.

Jika kita menemukan jawaban hukum alam semesta menyeluruh, itulah kemenangan pamungkas nalar manusia, karena itu artinya kita telah mengetahui ISI PIKIRAN TUHAN.