Warisan Stephen Hawking bagi Fisika dan Sains.
Warisan Stephen Hawking bagi Fisika dan Sains.
Oleh : Aria Ratmandanu
Siapa yang tak mengenal Stephen Hawking, Fisikawan brillian yang terkena penyakit ALS (kematian saraf motorik), mengapa ia begitu terkenal dibandingkan ahli fisika yang lainnya, apa yang membuat hawking begitu spesial di mata dunia ?, seperti Einstein dan Feynman, ia disambut seperti bintang musik rock kemanapun ia bepergian, selain kegigihannya berjuang melawan pnyakit ALS, dan juga kehidupan rumah tangga hawking yang tidak berjalan begitu mulus, hawking mempunyai ambisi menemukan sebuah "Theory of Everything" atau "Teori segalanya" dalam fisika, yang bisa menjawab pertanyaan paling mendasar dari hakikat kehidupan "Mengapa ada sesuatu ?" bukannya Ketiadaan ?. Dalam usahanya mencari teori segalanya, hawking telah membuat kemajuan dalam beberapa tesis doktoral dan jurnal jurnal fisika nya, saya akan membahas karya karya stephen hawking yang membuat dirinya begitu terkenal bagaikan rock star.
1. Teorema Singularitas, (Singularitas pada awal mula alam semesta)
Ada pepatah yang mengatakan bahwa seorang ahli fisika akan menjadi begitu terkenal jika ia berhasil memecahkan persoalan 'Gravitasi", lihat saja Newton dan Einstein, namanya begitu menonjol bak mercusuar karena berhasil memecahkan misteri gravitasi, kenapa harus gravitasi ?, apa yang spesial dari gravitasi ?. Gravitasi sangat spesial karena teori gravitasi adalah teori tentang ruang-waktu 4 dimensi, menaklukkan teori gravitasi berarti mampu menjawab asal mula ruang dan waktu, namun kendalanya adalah gaya gravitasi adalah gaya yang penyendiri dan egois, Teori segalanya yang Hawking cari adalah penyatuan dari empat gaya fundamental di alam, yaitu, gravitasi, elektromagnetisme, gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah, selain gravitasi, ketiga gaya lainnya berhasil disatukan menjadi apa yang disebut sebagai "Model Standar" oleh ahli fisika terkemuka lainnya yaitu Steven Weinberg.
Ketika stephen hawking muda mengenyam pendidikan doktoral, dunia fisika terbagi menjadi dua yaitu, fisika partikel dan fisika relativitas umum Einstein, Hawking muda tidak menyukai fisika partikel karena seperti "botani", hawking tidak suka mata pelajara biologi, fisika partikel seperti botani karena mempelajari jenis jenis partikel dasar dan mengelompokkannya sesuai dengan putaran nya, persis seperti botani, di sisi lain Teori Relativitas umum Einstein begitu kokoh berdiri namun begitu sulit dipecahkan, karena kerumitan "kalkulus tensor" nya, sehingga sangat sedikit ahli fisika yang tertarik untuk menggarap teori tersebut. Hawking yang saat itu sedang putus asa karena divonis hanya akan hidup dua tahun lagi bertemu dengan seorang ahli matematika brilian bernama Roger Penrose.
Roger Penrose adalah seorang ahli matetmatika yang tertarik dengan fisika, namun metode yang digunakan penrose adalah murni metode matematika, dengan kecerdasannya Penrose mampu membuktikan bahwa ketika bintang besar kehabisan bahan bakarnya dan menyusut, volume nya akan menjadi nol dan massa jenis nya menjadi tak berhingga, sehingga gaya gravitasi yang ditimbulkannya juga sangat besar, benda tersebut menjadi sebuah lubang hitam, "from something to nothing"!. Pusat dari lubang hitam adalah sebuah singularitas, Apa itu singularitas ?, Singularitas adalah suatu keadaan dimana ruang dan waktu bersatu menjadi sebuah titik dengan kerapatan tak berhingga dimana semua hukum fisika buyar dan tak berlaku. Hawking bukan berasal dari latar belakang matematika murni, oleh karena itu ia belajar "Differential Topology" dari Penrose, yaitu cabang matematika yang memungkinkan memodelkan setiap titik ruang dan waktu secara global sebagai sebuah himpunan matematika, sehingga tidak perlu repot repot memecahkan teori relativitas umum Einstein.
Hawking tiba tiba seperti mendapat ilham, Ia tahu bahwa alam semesta terus mengembang, jika arah waktu dibalik (dari sekarang ke masa lalu), maka fenomena pengembangan adalah sebuah fenomena penyusutan, ia lalu berfikir jika waktu dibalik, maka keseluruhan alam semesta akan menyusut dan menjadi sebuah titik (singularitas) seperti sebuah lubang hitam, nah sekarang jadikan titik singularitas sebagai titik mula penciptaan, lalu putar balik kembali arah waktu maka penyusutan akan terlihat seperti sebuah ledakan, atau yang populer disebut "Big Bang". Penemuan hawking begitu menggemparkan dunia fisika, karena kebanyakan fisikawan saat itu memegang teguh teori "keadaan tunak" atau "steady state theory" yang menyatakan Alam semesta tidak berawal dan terlihat sama selamanya, teori steady state begitu disukai terutama oleh fisikawan kebangsaan Uni Soviet karena sesuai dengan faham Marxisme dan materialisme yang dianut negara tersebut. Penemuan Hawking begitu revolusioner karena berhasil membuktikan secara matematis bahwa alam semesta bermula dari suatu titik (singularitas). Hawking membuat teori enstein terlihat lebih mempesona.
Syarat ruang dan waktu dapat berasal dari singularitas yaitu :
1. Semua materi memiliki energi positif (kondisi energi kuat)
2. Tidak ada kurva waktu tertutup.
1. Teorema Singularitas, (Singularitas pada awal mula alam semesta)
Ada pepatah yang mengatakan bahwa seorang ahli fisika akan menjadi begitu terkenal jika ia berhasil memecahkan persoalan 'Gravitasi", lihat saja Newton dan Einstein, namanya begitu menonjol bak mercusuar karena berhasil memecahkan misteri gravitasi, kenapa harus gravitasi ?, apa yang spesial dari gravitasi ?. Gravitasi sangat spesial karena teori gravitasi adalah teori tentang ruang-waktu 4 dimensi, menaklukkan teori gravitasi berarti mampu menjawab asal mula ruang dan waktu, namun kendalanya adalah gaya gravitasi adalah gaya yang penyendiri dan egois, Teori segalanya yang Hawking cari adalah penyatuan dari empat gaya fundamental di alam, yaitu, gravitasi, elektromagnetisme, gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah, selain gravitasi, ketiga gaya lainnya berhasil disatukan menjadi apa yang disebut sebagai "Model Standar" oleh ahli fisika terkemuka lainnya yaitu Steven Weinberg.
Ketika stephen hawking muda mengenyam pendidikan doktoral, dunia fisika terbagi menjadi dua yaitu, fisika partikel dan fisika relativitas umum Einstein, Hawking muda tidak menyukai fisika partikel karena seperti "botani", hawking tidak suka mata pelajara biologi, fisika partikel seperti botani karena mempelajari jenis jenis partikel dasar dan mengelompokkannya sesuai dengan putaran nya, persis seperti botani, di sisi lain Teori Relativitas umum Einstein begitu kokoh berdiri namun begitu sulit dipecahkan, karena kerumitan "kalkulus tensor" nya, sehingga sangat sedikit ahli fisika yang tertarik untuk menggarap teori tersebut. Hawking yang saat itu sedang putus asa karena divonis hanya akan hidup dua tahun lagi bertemu dengan seorang ahli matematika brilian bernama Roger Penrose.
Roger Penrose adalah seorang ahli matetmatika yang tertarik dengan fisika, namun metode yang digunakan penrose adalah murni metode matematika, dengan kecerdasannya Penrose mampu membuktikan bahwa ketika bintang besar kehabisan bahan bakarnya dan menyusut, volume nya akan menjadi nol dan massa jenis nya menjadi tak berhingga, sehingga gaya gravitasi yang ditimbulkannya juga sangat besar, benda tersebut menjadi sebuah lubang hitam, "from something to nothing"!. Pusat dari lubang hitam adalah sebuah singularitas, Apa itu singularitas ?, Singularitas adalah suatu keadaan dimana ruang dan waktu bersatu menjadi sebuah titik dengan kerapatan tak berhingga dimana semua hukum fisika buyar dan tak berlaku. Hawking bukan berasal dari latar belakang matematika murni, oleh karena itu ia belajar "Differential Topology" dari Penrose, yaitu cabang matematika yang memungkinkan memodelkan setiap titik ruang dan waktu secara global sebagai sebuah himpunan matematika, sehingga tidak perlu repot repot memecahkan teori relativitas umum Einstein.
Hawking tiba tiba seperti mendapat ilham, Ia tahu bahwa alam semesta terus mengembang, jika arah waktu dibalik (dari sekarang ke masa lalu), maka fenomena pengembangan adalah sebuah fenomena penyusutan, ia lalu berfikir jika waktu dibalik, maka keseluruhan alam semesta akan menyusut dan menjadi sebuah titik (singularitas) seperti sebuah lubang hitam, nah sekarang jadikan titik singularitas sebagai titik mula penciptaan, lalu putar balik kembali arah waktu maka penyusutan akan terlihat seperti sebuah ledakan, atau yang populer disebut "Big Bang". Penemuan hawking begitu menggemparkan dunia fisika, karena kebanyakan fisikawan saat itu memegang teguh teori "keadaan tunak" atau "steady state theory" yang menyatakan Alam semesta tidak berawal dan terlihat sama selamanya, teori steady state begitu disukai terutama oleh fisikawan kebangsaan Uni Soviet karena sesuai dengan faham Marxisme dan materialisme yang dianut negara tersebut. Penemuan Hawking begitu revolusioner karena berhasil membuktikan secara matematis bahwa alam semesta bermula dari suatu titik (singularitas). Hawking membuat teori enstein terlihat lebih mempesona.
Syarat ruang dan waktu dapat berasal dari singularitas yaitu :
1. Semua materi memiliki energi positif (kondisi energi kuat)
2. Tidak ada kurva waktu tertutup.
Komentar
Posting Komentar