Sains dan Fiksi = Sains Fiksi?

Suatu hari, apakah mungkin manusia berjalan menembus tembok? Membangun pesawat luar angkasa yang dapat melakukan perjalanan lebih cepat daripada kecepatan cahaya?

Suatu hari bisakah manusia membaca pikian orang lain? Bisakah manusia menjadi tembus pandang? Bisakah manusia memindahkan objek dengan kekuatan pikiran?

Saya sendiri masih terpesona dengan pertanyaan-pertanyaan ini. Seperti banyak fisikawan, saya terpesona oleh kemungkinan perjalanan waktu, senjata meriam, medan kekuatan, alam semesta paralel, dan sejenisnya. Selain itu, saya mendapat banyak pertanyaan tentang hal-hal tersebut. Sihir, fantasi, fiksi ilmiah adalah taman bermain raksasa untuk imajinasi pikiran.

Saya sering berhkayal bisa kembali ke masa lalu, memperbaiki kesalahan dan menjadi orang yang sempurna. Saya senang dengan pikiran satu hari bisa ikut ke luar angkasa, menjelajahi dunia selain bumi kita.

Ketahuilah bahwa sekarang saya sedang melakukan itu. Melalui imajinasi pikiran dan sains, semua itu menjanjikan. Sebelum terwujud dalam hal nyata, semua hal di alam ini tercipta pertama kali dalam alam gagasan. Dalam sains, banyak hal yang dirasa tidak mungkin menjadi mungkin. Penjelasannya ada, hanya saatnya belum sampai pada wujud nyata.

Astronom agung Edwin Hubble terpesona oleh karya-karya Jules Verne. Sebagai hasil dari membaca karya Verne, Hubble meninggalkan karir yang menjanjikan di bidang hukum dan tidak menaati ayahnya. Keinginannya memulai karir di bidang sains. Dia akhirnya menjadi astronom yang terhebat di abad ke-20. Carl Sagan, ahli astronomi ternama dan pengarang buku terlaris, mendapati imajinasinya tenggelam karena membaca Novel John Carter of Mars karya Edgar Rice Burroughs. Seperti John Carter, dia bermimpi satu hari menjelajahi pasir Mars. Artinya, semua dapat terjadi jika kita mampu melakukannya pertama kali di dalam pikiran kita. Memiliki khayalan jauh ke depan, keluar dari apa yang biasa terjadi.

Saya lahir jauh ketika Albert Einstein meninggal, tetapi saya ingat orang-orang membicarakan tentang namanya. Einstein menjadi suatu kata untuk memberikan kesan pintar, hebat, dan luar biasa. Einstein banyak dikenal dengan karyanya tentang relativitas (walaupun hadiah nobel yang didapatkannya pada teori efek fotolistrik). Satu hal yang menjadi catatan yang saya temukan tentangnya adalah adanya naskah yang belum terselesaikan. Naskah yang menunjukkan keinginannya menyatukan hukum fisika menjadi satu teori.

Doraemon adalah komik fiksi yang sering saya baca. Yang menarik komik ini adalah adanya alat-alat masa depan yang canggih. Bahkan yang menjadi impian orang adalah mesin waktu yang digunakan doraemon dan nobita menjelajah ke masa depan maupun ke masa lalu. Awalnya saya menganggap itu semua fiksi. Tetapi, kita mulai merasakan saat ini jika alat-alat canggih sudah banyak bermunculan. Bahkan saat saya mulai mempelajari teori Einstein, saya mulai memiliki harapan bahwa mesin waktu itu benar-benar ada, walau dengan beberapa batasan (suatu hari akan saya jelaskan maksudnya).

Intinya, suatu hal besar muncul dari pemikiran yang jauh ke depan. Pemikiran yang kadang terkesan absurd, aneh, dan terkesan fiksi. Nah, saya ajak kamu semua untuk ikut dalam keajaiban sains itu. Melihat sesuatu yang ada di film fiksi menjadi hal yang dapat terwujud, dijelaskan oleh sains dan peluang keberhasilannya menjadi kenyataan..

Read More

Gempa Bumi

Beberapa waktu lalu, kita dikejutkan dengan kejadian beruntun yang memakan korban banyak, gempa di pulau Lombok. Gempa ini sungguh menakutkan, yang mana penulis sendiri mengalami bagaimana mencekamnya saat gempa terjadi. Dibalik ketakutan itu, penulis menyempatkan menulis tentang gempa, dan memaknai gempa dari sisi sains.

Gempa bumi adalah getaran atau getar-getar yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa Bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak Bumi (lempeng Bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu pada jenis dan ukuran gempa Bumi yang dialami selama periode waktu. Gempa Bumi diukur dengan menggunakan alat Seismometer.

Gempa bumi terjadi karena ada penumpukan tekanan pada pertemuan dua buah lempeng bumi. Ya, bumi tersusun atas lempeng-lempeng yang saling bergerak. Lempeng bumi terdiri atas lempeng benua maupun lempeng samudera. Pertemuan dua lempeng itu bagaikan sebuah lidi yang dibengkokkan. Lidi mula-mula melengkung sampai batas tertentu dan akhirnya patah. Saat tekanan suatu lempeng itu maksimal, maka seperti lidi yang patah, lempeng akan melepaskan energinya.

Energi yang dilepaskan sangat lah besar. Skala penentuan energi ini dilabeli dengan suatu skala logaritmik yang paling terkenal yaitu Skala Richter (dibahas pada tulisan lain). Energi yang besar ini bagi daerah yang dekat dengan pusat gempa (vertikal maupun horisontal) akan sangat merusak. Namun bagi daerah yang jauh, akan terasa getaran-getaran kecil. Animasi video terjadinya gempa dapat dilihat disini

Tidak ada satupun ilmu maupun teori yang saat ini bisa memprediksi gempa bumi. Hal ini karena penumpukan tekanan sangat bergantung pada kelenturan bagian lempeng yang bertemu. Proses itu bisa berlangsung selama bertahun-tahun, bahka ratusan tahun. Oleh karena itu, sangat susah menduga kapan gempa akan terjadi. Jangankan menentukan menitnya, memprediksi jam, hari, bulan, bahkan tahun terjadinya gempa saja sangat mustahil. Oleh karena itu, gempa merupakan bencana alam yang sesungguhnya, yang tidak bisa kita tebak datangnya.

Yang bisa kita lakukan adalah mempersiapkan diri menghadapi bencana (jika tinggal di daerah rawan gempa), baik tempat tinggal maupun tindakan darurat yang dilakukan. Sisanya, hanya doa kepadaNya agar kita terhindar dari mala petaka. Manusia adalah setitik debu dari kebesaran ciptaanNya.

Read More

Struktur Bumi

Pernahkah kalian bertanya apa yang ada di bawah kaki kita? Saat kita berdiri di atas tanah, apakah tanah di bawah kita ini memang padat sampai sedalam-dalamnya? Bisakah kita membuat terowongan ke bawah dan tembus di bagian bumi lainnya? 

Pertanyaan-pertanyaan tersebut akan kita temukan jawabannya sedikit saat melihat fenomena gunung meletus. Gunung memuntahkan lava panas yang mengalir dari dalam bumi. Nah, berarti, apakah isi perut bumi?

Struktur Bumi bagian dalam terbagi dalam beberapa lapisan, seperti halnya sebuah bawang. Bumi secara umum terdiri dari beberapa lapisan yaitu bagian paling atas disebut litosfer atau crust, lapisan di bawahnya adalah astenosfer atau mantel dan yang paling bawah adalah inti bumi.

Bagian dalam dari bumi dapat diketahui dengan mempelajari sifat-sifat fisika bumi yaitu dengan metode geofisika., terutama dari kecepatan rambatan getaran atau gelombang seismik, sifat kemagnetannya dan gaya berat serta data panas bumi. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa bagian dalam bumi tersusun dari material yang berbeda-beda mulai dari permukaan bumi sampai ke inti bumi.

Dengan metode geofisika tersebut juga diketahui bahwa berat jenis bumi keseluruhan adalah sekitar 5,52. Kerak bumi sendiri yang merupakan lapisan terluar dan disusun oleh batu-batuan. Material yang menyusun bagian dalam bumi merupakan material yang lebih berat dengan berat jenis yang lebih besar daripada batuan yang menyusun kerak bumi.

Lapisan mantel bumi merupakan lapisan paling tebal dari bumi. Lapisan ini terdiri dari magma cair yang terus mengalir. Magma ini sebagai cairan tempat lempeng bumi "mengapung". Magma ini merupakan sumber utama bebatuan di permukaan bumi oleh aktivitas vulkanik.

Lapisan inti bumi terdiri atas lapisan cair (inti luar) yang mengelilingi inti dalam yang padat. Inti tersusun atas nikel dan ferit. Sistem perputaran inti luar terhadap inti dalam ini akan menimbulkan efek medan magnet bumi yang sangat vital dalam melindungi kehidupan di bumi.

Bagaimana medan magnet bumi? Apa akibatnya jika tidak ada medan magnet bumi?

Nantikan pada tulisan selanjutnya.

Read More

Kalender Kosmik (Bagian 5-akhir)

Kita adalah pendatang baru dalam jagat raya. Sejarah (sejak tulisan ditemukan) kita sendiri baru dimulai pada malam terakhir di tahun kosmis. Tahun Kosmis adalah 1 tahun kalender yang menggambarkan panjangnya waktu alam semesta. Waktu semesta 13,8 milyar tahun dipadatkan dalam 1 tahun. Mari kita lihat detik terakhir dalam tahun tersebut.

31 Desember kalender kosmik, pukul 23:59. Kita sangatlah muda dalam skala waktu jagat raya. Bahkan kita belum mulai melukis gambar pertama kita, hingga 60 detik terakhir dari tahun kosmis. Hanya sekitar 30.000 tahun yang lalu.

Ini adalah ketika kita menemukan astronomi. Faktanya, kita semua keturunan dari astronom. Keberlangsungan hidup kita bergantung dari pengetahuan membaca bintang untuk memprediksi kedatangan musim dingin dan migrasi dari hewan liar. Lalu, sekitar 10.000 tahun yang lalu, dimulailah revolusi  dalam cara kita hidup. Pendahulu kita mempelajari cara membentuk lingkungan mereka. Menjinakkan tanaman dan hewan liar, mengolah lahan dan menetap.

Ini merubah segalanya. Untuk pertama kalinya dalam sejarah kita, kita memiliki lebih banyak barang daripada yang bisa kita bawa.  Kita butuh cara untuk menjaganya.

Dalam 14 detik menuju tengah malam, atau sekitar 6.000 tahun yang lalu, kita menemukan cara menulis. Menulis memungkinkan kita untuk menyimpan pemikiran kita dan mengirimnya lebih jauh dalam ruang dan waktu. Penanda kecil pada tablet tanah liat menjadi sarana kita untuk menaklukkan kematian.

Musa dilahirkan tujuh detik yang lalu.  Buddha, enam detik yang lalu. Yesus, lima detik yang lalu. Muhammad, tiga detik yang lalu. Bahkan belum dua detik yang lalu  entah, ini baik atau buruk, dua bagian dari Bumi  saling bertemu satu sama lain membentuk himalaya. Dan barulah di detik paling akhir dari kalender kosmis kita mulai menggunakan sains untuk mengungkap rahasia alam dan hukum-hukumnya.

Metode ilmiah begitu berguna. Hanya dalam empat abad ia membawa kita dari penglihatan teleskop Galileo pada dunia lainnya hingga meninggalkan jejak kaki kita di Bulan. Ia memungkinkan kita untuk melihat keluar dari ruang dan waktu untuk menemukan di mana dan kapan kita berada di jagat raya.

Read More

Bagaimana Suatu Teori Bisa Gagal?

If at first an idea does not sound absurd,

then there is no hope for it

-ALBERT EINSTEIN

Suatu ide kadang terdengar konyol dan lepas dari kaidah logika kita sehari-hari. Ketika pikiran kita terjebak pada apa yang bisa dilihat, didengar, maupun dirasakan, maka suatu ide kadang terlihat lucu di mata kita. Tapi, percayalah bahwa bisa jadi ide itu adalah ide yang sangat besar yang mampu merubah pandangan terhadap alam ini.

Namun, apakah semua ide yang terdengar konyol pasti merupakan ide besar? Tentu tidak. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menelaah ide baru tersebut. Salah satunya adalah melihat masalah yang ditunjukkan oleh suatu ide dan solusi yang ditawarkan. Jika masalah yang ditunjukkan mampu diselesaikan dengan solusi yang diberikan, maka ide tersebut lolos uji.

Saya katakan disini "lolos uji" bukan terbukti. Karena tidak satupun teori di dunia ini bisa dibuktikan. Yang ada hanyalah ide yang masih bertahan terhadap serangan-serangan bukti yang diberikan. 

Jangan pernah kita fanatik terhadap suatu teori hanya karena "kata banyak orang". Apalagi suatu teori muncul hanya dengan menyalahkan dan menganggap teori sebelumnya rekayasa. Teori baru yang muncul harus mampu memberikan solusi dan bukti-bukti yang jelas.

Ada teori B yang muncul dengan menganggap teori A salah. Tapi bukti yang diberikan oleh teori B kurang ilmiah. Hanya menyatakan teori A rekayasa (dengan kata banyak orang). Bukti-bukti yang diberikan pun hanya berlaku untuk skala kecil. Bukti yang berdasarkan apa yang bisa dilihat saja. 

Seperti manusia, jika hanya (pikiran) berada di bumi, maka kita akan melihat bumi ini diam dan benda-benda langit bergerak. Ini terjadi pada perdebatan teori bumi datar. Masalahnya adalah, tidak banyak hal yang bisa dijelaskan oleh teori bumi datar. Bukan berarti teori ini salah, namun teori ini belum mampu menguji teori sebelumnya. Banyak hal yang tidak tepat dan malah gagal mengganti penjelasan tentang alam ini. Bahkan ketika dikatakan tidak mampu keluar dari kubah bumi, bukan berarti itu ada batas pada bumi. Mungkin saja batasan itu ada pada si pencari buktinya.

Ingat, suatu teori tidak bisa dikatakan "benar". Suatu teori hanya bisa lolos uji. Suatu teori juga tidak bisa dipaksakan benar dengan suara banyak. 

Sains tidak mengenal suara terbanyak. Sains memerlukan bukti. Bukti yang menggagalkan teori sebelumnya dan mendukung teori yang diusulkan.

Read More

Kalender Kosmis (Bagian 4) -- Evolusi Kehidupan

Tuhan, sang pencipta, yang kita sembah kita yakini tidak memiliki batasan. Jadi bagaimana mungkin, ciptaan-Nya begitu kecil? Tuhan kita yang tak berbatas telah menciptakan semesta yang tak terbatas dengan jumlah dunia yang tak terhingga. Ketiadaan batas itu tidak hanya ruang, namun juga ketiadaan batas waktu. Waktu terus berjalan, menjauh dari masa awal semesta sampai tempat yang belum terbayangkan dalam dimensi waktu. Untuk sementara, waktu yang kita kenal dari awal penciptaan semesta dipadatkan dalam satu tahun kalender berupa kalender kosmik.

21 September (kalender kosmis) atau tiga setengah miliar tahun yang lalu bumi kita mulai terbentuk. Dunia kita yang kecil. Atau lebih dari 10 milyar tahun sejak alam semesta mulai terbentuk. Dalam dunia kecil ini, suatu bentuk kehidupan yang kita kenal berevolusi. Hutan belantara, dinosaurus, burung, serangga, semuanya berevolusi dalam minggu terakhir Desember.

Bunga pertama... mekar pada 28 Desember. Ketika hutan purba itu tumbuh dan mati, dan tenggelam di bawah permukaan. Sisa-sisa mereka menjadi batubara. 300 juta tahun kemudian, kita, manusia, membakar sebagian besar batubara tersebut sebagai sumber daya dan membahayakan peradaban kita.

Pada pukul 6:24 Pagi pada 30 Desember dalam kalender kosmis. Lebih dari ratusan juta tahun, dinosaurus menguasai Bumi Sementara itu nenek moyang kita, mamalia kecil, berlari ketakutan di bawah kakinya. Asteroid kemudian mengubah segalanya (lagi). Andai saja asteroid itu tak datang, Bumi tak akan menjadi seperti sekarang. Dan setahu kita, dinosaurus mungkin masih hidup disini, namun kita tidak akan bertahan. Ini adalah contoh bagus dari kondisi darurat yang ekstrim. Sifat yang kebetulan, dari eksistensi.

Semesta telah berumur lebih dari 13 setengah miliar tahun. Tetap saja, masih belum ada tanda keberadaan kita. Dari luasnya waktu yang ditampilkan lewat kalender ini, kita, manusia baru berevolusi dalam satu jam terakhir dari hari terakhir pada tahun kosmis.

31 Desember, pukul 23:59 dan 46 detik. Seluruh sejarah yang tercatat hanya menempati 14 detik terakhir. Setiap orang yang pernah kamu dengar hidup di suatu tempat dalam masa itu (14 detik waktu kosmis).  Semua raja dan sejarah pertempuran yang kita kenal, migrasi dan penemuan, peperangan dan percintaan, segalanya yang ada dalam buku sejarah, terjadi di sini, dalam detik-detik terakhir dari kalender kosmis. Kita adalah pendatang baru dalam jagat raya. Sejarah (sejak tulisan ditemukan) kita sendiri baru dimulai pada malam terakhir di tahun kosmis.

Pada pukul 09:45 di Malam Tahun Baru. Tiga setengah juta tahun yang lalu, nenek moyang kita,  moyangmu dan aku, mulai berdiri,  dan berpisah dari 'mereka'. Ketika kita berdiri dengan kedua kaki, mata kita tak lagi terpaku pada tanah. Sekarang, kita bebas melihat ke atas, dan mengembara. Untuk bagian terpanjang dari eksistensi manusia, katakanlah 40.000 generasi terakhir, kita adalah pengembara, tinggal dalam kelompok kecil pemburu dan pengumpul makanan. Membuat perkakas dan mengendalikan api, menamakan benda. Semuanya dalam jam terakhir pada kalender kosmis.

Untuk mengetahui apa yang terjadi selanjutnya, kita harus mengubah skalanya, untuk melihat menit terakhir dari malam terakhir dalam tahun kosmis. Nantikan pada tulisan selanjutnya.

Read More

Perdebatan Evolusi Kehidupan (Pengantar)

Sejauh ini, pembahasan waktu kosmik, terutama tentang mulainya kehidupan, membawa kita pada teori evolusi. Banyak sanggahan dan perdebatan tentang teori evolusi ini. Perdebatan itu muncul didasari ketidaksukaan manusia, sebagai mahluk yang paling mulia, tentang kemungkinan asal usulnya. Ya.. bagaimana mungkin manusia bisa berasal dan terbentuk dari mahluk yang tidak berbentuk seperti kita? Terkungkung pada klasifikasi mahluk hidup menjadi 3, manusia, hewan, dan tumbuhan, pandangan evolusi dianggap merendahkan martabat manusia.

Tapi tunggu dulu...

Perdebatan adalah hal yang wajar dalam sains. Yang penting, dalam perdebatan itu dipenuhi dengan dukungan fakta-fakta empiris yang bisa dibuktikan. Suatu teori boleh gagal uji, yang digantikan oleh teori baru. Namun, selama teori itu belum gagal uji dan bahkan banyak bukti yang mendukung, maka perlu usaha lain untuk menyanggah teori itu. 

Intinya adalah, besarkan pikiran kita. Keluar dari tempurung yang membelenggu pikiran. Keluar dari batas-batas yang pernah kita ketahui. Pertanyakan segala hal. Cari bukti-bukti yang banyak. 

Ingat! Jika ilmuwan pada masa lalu terbelenggu oleh penguasa pada saat itu, maka sains tidak akan berkembang seperti sekarang ini. Semua akan terkungkung pada dogma yang diberikan dan yang harus diikuti. Tidak ada modernisasi seperti saat ini. Bahkan, mungkin kamu tidak akan pernah membaca tulisan ini (karena internet mungkin tidak ada.. hehehe).

Jadi, untuk bisa memahami sesuatu, mulai letakkan dulu pemikiran awal kita. Coba selami teori yang ada. Pertanyakan buktinya. Cari bukti tandingan. Setelah itu, simpulkan apakah teori itu cocok atau tidak.

Besarkan pikiran kita dalam jagat raya yang luas ini. Jika tidak, kita yang kecil ini tidak akan pernah bisa memahami apapun. Kita hanya akan merasa paling benar. Iingin menguasai dunia. Dunia yang kecil, yang hanya setitik debu dalam lautan alam semesta....

Pada kesempatan lain, akan dibahas bagaimana teori kehidupan itu, perdebatannya, serta bukti-bukti yang diberikan oleh sains. Tanpa mengurangi rasa syukur kita sebagai manusia. Tanpa mengurangi keyakinan kita pada Sang Pencipta...

Read More

Kalender Kosmik (Bagian 3) -- Kehidupan Dimulai

Alam semesta berusia 13.8 miliar tahun. Untuk membayangkan seluruh waktu kosmis, mari kita padatkan menjadi satu tahun kalender. Kalender kosmis dimulai pada 1 Januari yaitu saat kelahiran alam semesta kita. Ia berisi segala sesuatu yang terjadi sejak saat itu, hingga masa sekarang, yang mana di kalender ini adalah tengah malam 31 Desember. Dalam skala ini, setiap bulan mewakili sekitar satu miliar tahun. Setiap hari mewakili sekitar 40 juta tahun. Galaksi bima sakti lahir 11 milyar tahun yang lalu atau pada tanggal 15 maret dalam Kalender Kosmik. Matahari kita lahir pada 31 Agustus dalam Kalender Kosmis ... empat setengah miliar tahun yang lalu. Memulai suatu sistem hingga kehidupan yang kita kenal sekarang.

Bumi lahir pada September kalender kosmik. Pada masa pembentukannya telah mengalami serangkaian kekejaman. Tabrakan asteroid yang bahkan mampu memecah bumi menjadi bagian yang membentuk bulan. Banyak bukti telah menegaskan bahwa susunan bulan sama dengan susunan bumi. Bulan adalah sisa-sisa kekejaman sistem tata surya purba ini. Dan bumi, bukanlah planet yang ramah seperti yang kita kenal saat ini. Permukaannya adalah gambaran kecil dari api neraka yang bisa kita bayangkan.

21 September (kalender kosmis) atau tiga setengah miliar tahun yang lalu bumi kita mulai terbentuk. Dunia kita yang kecil. Atau lebih dari 10 milyar tahun sejak alam semesta mulai terbentuk. Kita masih belum tahu bagaimana kehidupan dimulai. Setahu kita, kehidupan bisa saja jadi berasal dari bagian lain dari Bima Sakti. Tapi itu adalah beragam teori. Dalam kesempatan lain akan dibahas bagaimana teori kehidupan dimulai. Sampai pada hadirnya spesies manusia sebagai “termulia” dari seluruh ciptaanNYA.

Asal mula kehidupan adalah salah satu misteri terbesar yang belum terpecahkan oleh sains. Begitulah seni memasak kehidupan, mengembangkan semua resep biokimia untuk kegiatan yang luar biasa kompleks. Pada 9 November (kalender kosmik), kehidupan mulai bernafas, bergerak, makan, merespon terhadap lingkungannya. Semua dimulai pada suatu mikroba perintis. Dan kita berhutang banyak pada mikroba perintis itu. Oh, ya-- satu hal lagi. Mereka juga mulai menemukan cara berkembang biak dengan generative. Hutang apa yang kamu pikirkan?

17 Desember adalah hari yang panjang. Kehidupan dari laut benar-benar keluar, ia berkembang dengan keberagaman dari flora dan fauna yang jauh lebih besar. Tiktaalik adalah salah satu hewan pertama yang berusaha ke daratan. Pasti terasa seperti mengunjungi planet lain. Melihat segalanya baru, dibandingkan dengan kehidupan dalam laut selama ini.

Hutan belantara, dinosaurus, burung, serangga, semuanya berevolusi dalam minggu terakhir Desember. Begitu lama evolusi kehidupan itu dimulai, sejak alam ini terbentuk. Dari 1 tahun kalender kosmik, evolusi kehidupan di bumi baru ada di akhir desember atau lebih dari 2 milyar tahun setelah jagat raya tercipta. Sampai saat ini, manusia pun belum terbentuk. Sungguh, sampai disini kita akan merasa kecilnya kita di alam semesta, baik kecil dari ruang… maupun kecil dibanding waktu agat raya. Nantikan  lanjutannya pada tulisan selanjutnya.

Read More

Kalender Kosmik (Bagian 2) -- Awal Semesta

Bagaimana bisa, kita, manusia yang jarang hidup lebih dari satu abad berharap memahami luasnya seluruh waktu dalam sejarah dari jagat raya? Alam semesta berusia 13.8 miliar tahun. Untuk membayangkan seluruh waktu kosmis, mari kita padatkan menjadi satu tahun kalender. Kalender kosmis dimulai pada 1 Januari yaitu saat kelahiran alam semesta kita. Ia berisi segala sesuatu yang terjadi sejak saat itu, hingga masa sekarang, yang mana di kalender ini adalah tengah malam 31 Desember. Dalam skala ini, setiap bulan mewakili sekitar satu miliar tahun. Setiap hari mewakili sekitar 40 juta tahun.

Galaksi bima sakti lahir 11 milyar tahun yang lalu atau pada tanggal 15 maret dalam Kalender Kosmik. Pada proses pembentukan galaksi, disertai pula oleh proses hidup mati suatu bintang. Supernova sebagai proses kematian suatu bintang, akan meninggalkan materi sebagai pembentuk bintang baru. Suatu awan molekul memadat seperti tetes hujan dari awan gas dan debu raksasa. Mereka begitu panas karena inti atom menyatu bersama untuk membuat oksigen yang kita hirup,karbon dalam otot kita, kalsium dalam tulang kita, serta zat besi dalam darah kita. Semuanya matang  dalam inti dari bintang yang telah lama mati. Kita semua kita terbuat dari materi bintang.

Tentu kita semua bertanya-tanya, bagaimana materi bintang (benda mati) menjadi manusia (benda hidup), bahkan mahluk lainnya? Penjelasan ini akan saya ulas lagi di lain waktu. Namun, mulai sekarang kita semua harus membuka pikiran tentang teori evolusi mahluk hidup. Lepaskan dahulu semua pemahaman kita tentang kehidupan ini. Mulailah kita belajar sains, mempertanyakan sesuatu, mencari bukti-bukti, sehingga terlepas dari mitos dan apapun itu, tanpa mengubah keyakinan kita pada Sang Pencipta.

Mari kita lanjutkan. Materi bintang ini didaur ulang dan diperkaya terus menerus, dalam pergantian bintang dari generasi ke generasi. Berapa lama sampai kelahiran Matahari kita? Masih lama. Ia belum mulai bersinar sampai 6 miliar tahun lagi.

Matahari kita lahir pada 31 Agustus dalam Kalender Kosmis ... empat setengah miliar tahun yang lalu. Seperti dunia-dunia lainnya pada sistem tata surya kita, Bumi terbentuk dari suatu cakram gas dan debu yang mengorbit pada Matahari yang baru lahir. Tabrakan yang berulang-ulang membentuk suatu bola yang tumbuh dari puing.

Pada massa pembentukannya, bumi menerima  pukulan keras dari suatu asteroid pada satu miliar tahun pertamanya. Fragmen-fragmen dari puing  yang mengorbit, bertabrakan dan menyatu hingga mereka menggumpal  untuk membentuk Bulan kita. Bulan adalah kenang-kenangan dari masa yang kejam itu. Jika kita berdiri pada  permukaan Bumi yang dulu itu, Bulan akan terlihat ratusan kali lebih terang. Ia juga sepuluh kali lebih dekat, terkunci pada ikatan gravitasi yang lebih intim.

Seiring Bumi mendingin, laut mulai terbentuk. Air pasangnya ribuan kali lebih tinggi saat itu (akibat gravitasi bulan). Selama ribuan tahun, pasang surut di Bumi mendorong Bulan menjauh. Kondisi bumi yang semakin bersahabat lalu membuat kehidupan dapat dimulai. Kapan kehidupan dimulai? Nantikan pada tulisan selanjutnya.

Read More

Kalender Kosmik (Bagian 1)

Galileo untuk pertama kalinya melihat dengan teleskop bahwa Galaksi Bimasakti terdiri dari bintang-bintang yang tak terhitung yang tak terlihat dengan mata telanjang dan beberapa cahaya di langit itu sebenarnya sebuah dunia lainnya. Penglihatannya tentang jagat raya adalah serangkaian dari proses yang berkesinambungan. Mulai dari perasaan, intuisi, tebakan beruntung, sampai pada bukti-bukti ilmiah tentang luasnya jagat raya. Luasnya ruang angkasa telah terkonfirmasi dengan baik. Namun ia sama sekali tak berfirasat tentang betapa luasnya waktu.

Bagaimana bisa, kita, manusia yang jarang hidup lebih dari satu abad berharap memahami luasnya seluruh waktu dalam sejarah dari jagat raya? Alam semesta berusia 13.8 miliar tahun. Untuk membayangkan seluruh waktu kosmis, mari kita padatkan menjadi satu tahun kalender.

Kalender kosmis dimulai pada 1 Januari yaitu saat kelahiran alam semesta kita. Ia berisi segala sesuatu yang terjadi sejak saat itu, hingga masa sekarang, yang mana di kalender ini adalah tengah malam 31 Desember. Dalam skala ini, setiap bulan mewakili sekitar satu miliar tahun. Setiap hari mewakili sekitar 40 juta tahun.Mari kita mundur sejauh yang kita bisa, menuju saat paling awal dari jagat raya. 1 Januari, Dentuman Besar (Big Bang).

Ini adalah waktu terjauh yang bisa kita lihat... untuk sementara ini. Seluruh alam semesta kita muncul dari titik yang lebih kecil dari atom tunggal. Ruang angkasa itu sendiri meledak dalam api kosmis, melontarkan perluasan jagat raya dan melahirkan seluruh energi dan seluruh materi yang kita ketahui hari ini. Mungkin itu terdengar gila, tapi ada bukti pengamatan yang kuat untuk mendukung teori Big Bang. Dan itu termasuk jumlah helium yang ada di jagat raya dan pancaran gelombang radio sisa dari ledakan.

Dalam perkembangannya, jagat raya mendingin dan terjadi kegelapan sekitar 200 juta tahun.  Gravitasi saling menarik gumpalan gas dan memanaskan mereka hingga bintang-bintang awal memancarkan cahayanya pada 10 Januari kalender kosmik.

Pada 13 Januari, bintang-bintang ini menyatu dalam galaksi-galaksi kecil pertama. Galaksi-galaksi ini menyatu untuk membentuk yang lebih besar, termasuk galaksi kita, galaksi Bima Sakti, yang terbentuk sekitar 11 miliar tahun yang lalu, pada 15 Maret dari tahun kosmis.

Tidak perlu bertanya dimana matahari kita. Ia belum lahir. Ia akan berasal dari debu-debu bintang lainnya. Mengikuti garis hidup bintang pada umumnya. Bagaimana dengan manusia? Nantikan pada tulisan selanjutnya.

Read More

Waktu Kosmik

Melihat langit luas. Ada rasa syukur dan takjub akan lebesaranNya.

Upaya menembus batasan ruang manusia terus dilakukan. Menembus semesta melalui sains adalah keniscayaan. Membesarkan pikiran adalah keharusan. 

Sains telah membawa kita sampai dunia paling jauh yang bisa diketahui manusia. Bahkan pesan keberadaan kita disampaikan dengan wahana penjelajah Voyager 1. Entah sudah sampai mana wahan itu mengembara, entah siapa yang menerima pesan itu, hanya DIA yang tahu. Dalam lautan semesta ini, kita hanyalah setitik debu. Debu yang tidak ada artinya dalam luasnya alam semesta jika tidak mau berpikir besar.

Alam semesta yang luas ini telah ada sejak kita lahir, bahkan sejak awal kehidupan di bumi. Berapa umur bumi? Berapa umur matahari? Berapa umur galaksi kita? Jadi berapa umur alam semesta? Bagaimana kita bisa mengetahui semua itu?

Ketakjuban kita akan luasnya alam semesta membuat kita lupa bahwa sejatinya kita juga sedang berada di "luasnya" waktu alam semesta. Manusia bumi baru berada dalam waktu yang sangat singkat dibanding waktu alam semesta, yang kita sebut sebagai waktu kosmik. Umur alam semesta diperkirakan 13,8 milyar tahun.

Untuk dapat memahami posisi kita dalam bagian waktu kosmis, mari kita coba padatkan waktu 13,8 milyar tahun itu dalam satu tahun kalender. Kalender memiliki 12 bulan. Berarti tiap bulan mewakili 1,4 milyar tahun. Setiap harinya mewakili kira-kira 40 juta tahun. Kalender ini disebut KALENDER KOSMIK. Dimanakah posisi kita dalam kalender kosmik? Nantikan dalam tulisan selanjutnya.

Read More

Ketiadaan Batas Alam Semesta

Ada masanya dalam kehidupan kita ketika kita pertama kalinya menyadari bahwa kita bukanlah pusat  dari alam semesta, bahwa kita termasuk dalam sesuatu yang jauh lebih besar dari diri kita sendiri. Itu bagian dari beranjak dewasa. Dan sebagaimana itu terjadi pada tiap diri kita, itu pun terjadi pada masyarakat kita.

Pada abad ke-16, sebelum teleskop ditemukan, ketika alam semesta hanya sebatas apa yang bisa dilihat dengan mata telanjang. Jelas bahwa Bumi tidak bergerak, dan segala sesuatu yang ada di langit, Matahari, Bulan bintang-bintang dan planet-planet berputar mengelilingi kita. Namun kemudian seorang astronom dan pendeta berkebangsaan Polandia, Copernicus membuat usulan radikal. Bumi bukanlah pusat semesta. Ia hanyalah salah satu planet, dan, seperti mereka pun, Ia berputar mengelilingi Matahari.

Meskipun pada masanya usulan ini dianggap bertentangan dengan penguasa, namun ini merupakan titik kebesaran pemikiran manusia dalam menyadari lingkungan sekitarnya. Kemampuan untuk lepas dari belenggu perasaan dan panca indera. Bagaimana masyarakat pada zaman itu mampu keluar melihat alam semesta (keluar dari bumi) dengan keterbatasan teknologi? Bahkan zaman itu, peta bumi pun belum sempurna. Mereka keluar dari belenggu pemikiran itu dengan logika seperti berikut.

Bayangkan kita berdiri pada tepian alam semesta kemudian menembakkan sebuah anak panah ke luar. Jika anak panah terus melaju maka jelaslah, alam semesta jauh dari apa yang dikira sebagai tepinya. Tapi jika anak panahnya tidak terus melaju katakanlah menabrak tembok maka tembok itu haruslah berada  jauh dari apa yang kamu pikir sebagai batas alam semesta. Sekarang jika kamu berdiri pada 'dinding' itu dan menembakkan anak panah lainnya  hanya ada dua kemungkinan yang sama. Ia terbang selamanya atau ia menabrak beberapa tembok, dimana kamu bisa berdiri diatasnya dan menembakkan anak panah lainnya. 

Dengan kata lain, alam semesta tak berbatas. Bahkan dengan cara sederhana pun, berpijak keyakinan pada Sang Pencipta, belenggu pemikiran dapat dienyahkan. Tuhan, sang pencipta, yang kita sembah kita yakini tidak memiliki batasan. Jadi bagaimana mungkin, ciptaan-Nya begitu kecil? Tuhan kita yang tak berbatas telah menciptakan semesta yang tak terbatas dengan jumlah dunia yang tak terhingga.

Jagat raya pasti lah tak terbatas. Copernicus ternyata benar mengatakan bahwa dunia kita bukanlah pusat dari alam semesta. Bumi bergerak mengelilingi Matahari. Ia hanyalah planet, sama seperti lainnya. Tapi Copernicus sebatas fajar.  Bintang-bintang adalah matahari berapi lainnya dibuat dari substansi yang sama seperti Bumi dan mereka mungkin memiliki bumi-bumi berair mereka sendiri dengan tanaman dan hewan yang tak kalah mulia daripada kita sendiri.

Read More

Siapa Diri Kita?

Lihatlah foto jagat raya yang pernah dipotret manusia. Perhatikan setiap titik-titik itu. Mungkin sekilas itu hanyalah kumpulan dari titik-titik bintang. Bintang yang sama dengan matahari kita. 

Tapi, tiap titik itu bukanlah mewakili sebuah bintang. Tiap titik itu bisa jadi adalah sebuah galaksi. Galaksi yang terdiri dari milyaran bintang. Dan jagat raya terdiri dari milyaran galaksi. Luas sekali bukan? Namun, ini hanyalah sebagian kecil dari alam semesta yang mampu dipotret oleh manusia. 

Dari potret di atas saja, dimanakah letak bumi? Atau matahari? Atau galaksi kita sajalah, bima sakti? Coba cari sampai ketemu. Hehehehe

Nah, disini kita harus sadar, bahwa alam semesta ini diciptakan sangat besar. Kita hanya setitik debu dalam lautan semesta. Masih banyak tempat yang belum kita ketahui, apalagi menjamahnya.

Melihat kecilnya kita dalam ciptaanNya, masihkah kita ego berebut kekuasaan diatas tanah bumi yang kecil ini? Masihkah kita yang terombang ambing dalam lautan semesta ini terpecah demi kepentingan pribadi? 

Besarkan pikiran kita, masih banyak dunia yang belum kita tau dan temukan di luar sana. Carilah dunia itu.. melalui kemampuan ilmu pengetahuan dan kebesaran pikiran, maka semesta ada dalam genggamanmu.

Read More

Batas Alam Semesta yang Teramati

Cahaya adalah entitas tercepat di alam semesta ini. Dengan kelajuan 300.000 km/detik, cahaya mampu menempuh 300.000 km dalam 1 detik. Nah, satuan untuk mengukur jarak alam semesta menggunakan satuan jarak yang ditempuh oleh cahaya selama waktu tertentu. Jadi, jika ada obyek langit jaraknya 1 tahun cahaya, maka itu adalah jarak sejauh jarak tempuh cahaya selama 1 tahun (silakan hitung sendiri dengan persamaan fisika sederhana).

Cahaya menjadi media informasi bagi kita dalam mengamati jagat raya. Alam semesta dapat diamati jika cahaya dari objek langit itu mampu mencapai mata/alat kita di bumi. Namun, cahaya butuh waktu untuk sampai ke bumi. Sebagai contoh, cahaya menempuh jarak bumi – matahari (150 juta km) dalam waktu sekitar 8 menit. Artinya, cahaya matahari yang sampai di bumi merupakan cahaya dari permukaan matahari 8 menit yang lalu. Nah, bintang-bintang maupun galaksi di langit yang teramati jaraknya mencapai (misalnya) 4 milyar tahun cahaya. Artinya objek langit yang kita lihat saat ini adalah kondisi objek 4 milyar tahun lalu. Oleh karena itu, selama hidup kita yang mungkin sekitar 100 tahun saja, tidak pernah mengetahui apa yang terjadi pada objek tersebut saat ini, karena baru bisa teramati 4 milyar tahun lagi. Ini diistilahkan bahwa kita sedang melihat masa lalu.

Bisa dibayangkan, andaikan terdapat kehidupan di bintang terdekat dengan matahari yaitu Centauri. Jarak Matahari dengan Centauri adalah 4 tahun cahaya. Artinya, cahaya atau gelombang elektromagnetik (telepon, televisi, internet) harus mengembara selama 4 tahun untuk sampai dari Matahari ke Centauri. Jika kita memiliki kawan di Centauri dan ingin menelepon, maka kata "Halo" yang kita ucapkan akan sampai 4 tahun lagi. Sebaliknya, jawaban dari kawanmu akan sampai 4 tahun sesudahnya. Berarti, butuh 8 tahun untuk bisa bercakap-cakap lewat telepon. 

Cahaya merupakan batasan kita dalam mengamati jagat raya. Oleh karena itu, sejauh mana alam semesta dapat/telah teramati? Apa maksudnya alam semesta yang teramati? Terdapat batas sejauh mana kita dapat melihat dalam ruang dan waktu.  Batasan itu disebut cakrawala kosmis. Jauh dari cakrawala itu terletak bagian-bagian dari alam semesta yang sangat jauh. Belum ada waktu yang cukup dalam 13,8 miliar tahun sejarah alam semesta (dimulai dari big bang) untuk cahaya mereka mencapai kita.

Gelembung Alam Semesta

Banyak dari kita menduga bahwa semua ini, seluruh dunia, bintang, galaksi dan gugus galaksi dalam alam semesta kita yang teramati adalah salah satu gelembung kecil dalam lautan yang tak terhingga dari alam semesta lainnya. Sebuah meta-universum. Alam semesta didalam alam semesta. Dunia tanpa akhir.

Alam Semesta Kita

Dari gambar jagat raya ini, dimanakah kita? Merasa sangat kecil? Yah, dalam konteks jagat raya kita memang sangat kecil. Kita mungkin hanya orang kecil yang tinggal dalam sebutir debu yang mengambang dalam keluasan yang mengejutkan. Tapi kita sebagai manusia tidak boleh berpikir kecil.

Perspektif jagat raya ini relatif baru. Empat abad lalu, dunia kecil kita tidak menyadari keseluruhan jagat raya. Dulu tak ada teleskop. Semesta hanyalah apa yang dapat kamu lihat dengan mata telanjang. Pada tahun 1599, semua percaya bahwa Matahari, planet-planet dan bintang-bintang hanyalah seberkas cahaya di langit yang berputar mengelilingi Bumi, dan kita adalah pusat dari sebuah semesta kecil, sebuah alam semesta khusus dibuat untuk kita. Cara berpikir kita lah yang sangat besar, yang mampu menembus ruang-waktu. Ketika fisik kita belum mampu menembus ruang-waktu, pikiran kita sudah jauh melampauinya. Berpikirlah besar, maka alam semesta akan menjadi sebutir debu dalam alam gagasan kita. Alam semesta tidak terbatas.

Read More

Alamat Kita di Alam Semesta

Ruang Waktu

Sejenak duduk di lantai 3 beranda rumah, mencoba menghilangkan penat dari menjelajahi ruang di waktu hari ini. Langit begitu cerah, menampakkan hiasan langit yang mempesona. Titik-titik bertaburan yang selama ini kita sebut sebagai “bintang”. Sesekali melintas cahaya panjang yang kita sebut meteor atau bintang jatuh. Saat itu pula seharusnya kita membuat permohonan yang katanya akan terkabul sebelum meteor menghilang. Tentu saja semua permohonan tidak akan terkabul. Bagaimana bisa terkabul jika meteor sudah menghilang sebelum kita mulai memohon. Untungnya saat ini bulan purnama. Bulan yang selalu menampakkan wajah yang sama ke arah bumi selama ratusan ribu tahun. Lumayan, mengurangi keredupan malam ini.

Selama melihat langit malam, terpikirkah kita, sejauh mana bisa kita melihat dengan keterbatasan yang dimiliki manusia? Abaikan perdebatan tentang pusat alam semesta. Mari kita ikuti Sains yang telah dengan sangat cantik memberikan penjelasan dan paparan tentang manusia yang berpijak pada satu planet dari sekian banyak planet di langit. Manusia yang bergantung pada planet yang berada hanya di salah satu bagian titik alam semesta. Ada apakah di langit luar sana? Adakah kehidupan seperti kita? Jawabannya ada 2, YA atau TIDAK. Dibalik segala konsekuensi dan imajinasi kedua jawaban tersebut, yakinlah bahwa kedua jawaban itu sama-sama “menakutkan”. 

Membayangkan hanya Bumi yang memiliki kehidupan, terombang-ambing dalam luasnya alam semesta tentu sangat mencemaskan. Terlebih jika ada bentuk kehidupan lain di langit sana, seberapa cerdaskah mereka? Bagaimana mereka memandang kehidupan lain seperti kita? Apakah kita lebih cerdas dan canggih? Atau jangan-jangan kita hanya setitik semut bagi mereka. Jika seperti itu, mampukah kita sembunyi? Minimal menyembunyikan posisi kita di alam ini. Tapi, dimanakah sebenarnya alamat kita di alam ini? Baik dalam ruang maupun waktu.

Untuk mengetahui alamat kita, andaikan kita bisa berada pada tempat yang bebas dari ikatan ruang dan waktu (baca Ruang-Waktu), kita bisa pergi ke mana saja. Jika ingin melihat dimana letak kita pada ruang, lihat saja ke depan. Dalam dimensi waktu, masa lalu berada di bawah kita.  Dan mari kita lihat tempat tinggal kita, Bumi, dan ini adalah baris pertama dari alamat itu.

Bumi

Mari kita coba meninggalkan Bumi, satu-satunya rumah yang pernah kita ketahui menuju tempat terjauh dari alam semesta. Tetangga terdekat kita, Bulan, tak memiliki langit. Tanpa laut, tanpa kehidupan, hanya bekas luka dari benturan kosmis (meteor, asteroid, dan lainnya). Bintang kita menggerakkan angin dan gelombang dan seluruh kehidupan di permukaan dunia kita.

Bulan Matahari, Bumi

Matahari menampung seluruh dunia yang ada dalam tata surya dalam cakupan gravitasinya  dimulai dari Merkurius, hingga Venus yang tertutup awan, dimana efek rumah kaca telah  merubahnya menjadi semacam neraka.  Mars, sebuah lingkungan dengan daratan sebanyak yang dimiliki Bumi. Sabuk dari batuan asteroid mengelilingi Matahari di antara orbit Mars dan Yupiter. Dengan empat bulan besarnya dan lusinan lainnya yang berukuran kecil, Yupiter seperti sebuah tata surya kecil tersendiri. Ia memiliki massa yang lebih besar daripada massa gabungan seluruh planet.

Tata Surya

Bintik Merah Raksasa Yupiter, merupakan sebuah badai berukuran tiga kali dari ukuran planet kita, yang telah mengamuk selama berabad-abad. Mahkota permata dari tata surya kita; Saturnus, dikelilingi semacam jalan raya dari batuan es yang tak terhitung jumlahnya mengorbit dan jatuh perlahan. Jika kita sadar, sebenarnya setiap batu es, adalah satu bulan kecil. Uranus dan Neptunus, planet-planet terluar dan baru ditemukan setelah penemuan Teleskop. Jauh dari planet terluar, ada kumpulan dari  puluhan ribu dunia beku. Dan Pluto salah satu dari mereka.

Daerah terluar tata surya

Jauh ke batas tata surya kita, perairan yang lebih dalam pada lautan jagat yang luas ini dan dunia yang tak terhitung jumlahnya terbentang di depan. Dari luar sini, Matahari tampak sama seperti bintang lainnya. Tapi gravitasinya masih mempengaruhi triliunan komet beku, sisa-sisa dari pembentukan tata surya sekitar lima miliar tahun yang lalu. Ia disebut Awan Oort. Tak ada yang pernah melihatnya sebelumnya, karena setiap dari  dunia kecil ini amat jauh  bahkan dari tetangga terdekatnya, seperti jarak Bumi - Saturnus. Awan besar komet ini membungkus tata surya yang merupakan baris kedua dari alamat kosmis kita.

Bima sakti dan letak tata surya

Namun, apa yang kita telah lihat sejauh ini hanyalah satu dari milyaran sistem dunia yang ada. Lebih jauh kita berkelana dalam gabungan imajinasi dan sains, kita akan melihat galaksi kita, Bima Sakti. Setiap satu titik, tidak hanya yang terang, adalah suatu bintang. Berapa banyak bintang?  Berapa banyak dunia? Ada berapa banyak kehidupan? Dimana kita pada galaksi itu?

Perhatikan bagian pinggir galaksi bima sakti. Lihat ekor terluar itu? Disanalah tempat kita tinggal sekitar 30.000 tahun cahaya dari pusatnya. Galaksi Bima Sakti adalah baris selanjutnya dari alamat kosmis kita. Berbekal imajinasi dan sains, kita mampu berada sejauh ini dari rumah.Dengan melihat galaksi kita dari sisi ini, kini kita berada seratus ribu tahun cahaya dari rumah. Artinya, cahaya hal tercepat yang pernah ada butuh seratus ribu tahun untuk mencapai tempat kita dari Bumi.

Galaksi Andromeda

Ini adalah Spiral Besar pada Andromeda, galaksi tetangga kita. Kita menyebut dua galaksi besar kita dan kumpulan lainnya yang lebih kecil, "Grup Lokal" atau “Cluster”. Kita bahkan tak bisa menemukan galaksi rumah kita dari luar sini. Ia hanyalah satu dari ribuan galaksi dalam Gugus Besar Virgo.

Gugus Galaksi Besar Virgo

Pada skala ini, seluruh obyek yang kita lihat, termasuk titik yang paling kecil, adalah galaksi-galaksi. Setiap galaksi memiliki  miliaran matahari dan dunia yang tak terhitung. Namun keseluruhan dari Gugus

Alam Semesta yang Teramati

Ini adalah jagat raya pada skala termegah yang kita ketahui sebuah jaringan dari ratusan miliar galaksi. Itulah baris terakhir dari alamat kosmis kita. Untuk sementara, yang bisa kita ketahui.

Read More