TERBENTUKNYA ALAM SEMESTA

Tulisan ini merupakan tugas matakuliah Ilmu Kealamiahan Dasar dari mahasiswa, sedikit banyak pasti ada kekurangan. Jika ada komentar silakan diisi pada form komentar. Semoga bermanfaat.

=========================================

A. TERBENTUKNYA ALAM SEMESTA

1. Teori Ledakan Besar (Big-Bang Theory)

Teori Big Bang yaitu teori yang bisa diterima secara ilmiah sekarang untuk menjelaskan asal mula terbentuknya alam semesta (universe).Teori ini berbunyi:

“ Alam semesta diciptakan kira-kira 15.000.000.000 (lima belas milyar) tahun yang lalu,kejadiannya berawal dari meledaknya atom prima atau atom awal (Primeval Atom). Ledakan itu sangat besar dan dasyat yang menyebabkan berhamburannya seluruh isi (Materi dan energi)atom prima itu ke segala arah.”

Dengan dasar teori Big Bang itu, para ahli sekarang berhasil mereka ulang pembentukan alam semesta dari waktu ke waktu, dimulai dari pristiwa Big Bang bahkan saat ini mereka dapat memperkirakan bagaimana bentuk alam semesta ini beberapa abad nanti, contohnya jika Galaksi Bimasakti (Milkyway) tempat kita berpijak dan galaksi tetangga yang paling dekat yaitu Galaksi Andromeda akan saling bergerak mendekat dan suatu saat mereka akan bertabrakan.

2. Proses Terbentuknya Alam Semesta

Setelah terjadinya ledakan (big Bang), terjadilah semacam bencana alam semesta (cosmic cataclysm). Alam semesta dipenuhi oleh bola-bola api yang sangat panas dan padat. Dari bola-bola api inilah kemudian terbentuk partikel-partikel dasar dan muatan-muatan energi, dari muatan-muatan energi ini kemudian terbentuk daya-daya kekuatan di alam semesta. Daya kekuatan alam yang diperkirakan pertama kali terbentuk adalah daya gravitasi, kemudian daya nuklir serta daya electromagnetis.

Partikel-partikel dasar yaitu elektron, photon, neutron dan lain-lain saling bertubrukan untuk kemudian membentuk proton dan neutron. Selama masa ini sebagian besar energi masih berbentuk radiasi (percikan-percikan cahaya dari bola-bola api).

Alam semesta terus mengembang dan perlahan-lahan mulai mendingin. Pada tahap ini, inti atom hidrogen, helium dan litium mulai membentuk. Tahap selanjutnya alam semesta mulai memasuki tahap suhu yang cukup dingin sehingga partikel-partikel elektron yang bermuatan negatif dapat berkait dan menyatu dengan inti-inti atom hidrogen dan helium yang bermuatan positif untuk kemudian membentuk atom-atom yang netral.

Karena alam semesta terus membesar, kepadatannya otomatis semakin berkurang dan suhunya juga semakin mendingin.

Proses pengembangan alam semesta terus berlanjut dengan tingkat kecepatan yang tinggi. Daya gravitasi mulai mempengaruhi tingkat kepadatan gas-gas yang terbentuk akibat Big Bang, sehingga menciptakan gumpalan-gumpalan awan gas. Saat gumpalan-gumpalan ini semakin memadat, inti gumpalan gas tersebut juga bertambah padat berlipat-lipat dengan suhu yang juga terus meningkat panas sampai akhirnya menyala sebagai bentuk awal sebuah bintang. Saat semua kantong-kantong gas mengalami proses serupa maka kelompok bintang-bintang muda ini membentuk menjadi sebuah gugusan bintang (galaksi). Seluruh proses di atas, dari Big Bang hingga terbentuknya planet, bintang serta galaksi berlangsung dalam kurun waktu milyaran tahun.Seperti halnya proses pembentukan bintang-bintang yang lain, bintang kita, yang kita kenal dengan nama Matahati (sun) juga terbentuk dari gumpalan atau kantong awan gas. Gumpalan awan gas yang berbentuk piringan yang sangat luas ini beterbangan berputar-putar. Bagian tengahnya mulai padat dan memanas untuk kemudian menyala menjadi bintang sementara materi sisa disekelilingnya saling bertumbukan, menyatu dan menggumpal membentuk planet-planet, bulan-bulan dan asteroid. Bumi yang merupakan bagian kecil dari material yang menggumpal ini menjadi planet ke tiga. Dengan suhunya yang relatif lebih dingin, memungkinkan terbentuknya atmosfer pendukung kehidupan.

3. Pendukung Teori Big Bang

Teori Big Bang ini diajukan oleh Georges Lemaitre pada tahun 1927, dia adalah seorang pendeta sekaligus ahli matematika dari Belgia.

Bertahun-tahun kemudian, Edwin Hubble menetapkan teori bahwa : Galaksi-galaksi di alam semesta ini semuanya bergerak menjauhi pusat alam semesta dengan kecepatan yang sangat tinggi atau dapat dikatakan bahwa alam semesta ini mengembang kesegala arah. Apa yang dikemukakan Hubble ini menguatkan teori Big Bang-nya Lemaitre.

Teori Big Bang juga memprediksikan bahwa ledakan Big Bang telah meninggalkan seberkas cahaya radiasi (“background” radiation) dan pada tahun 1964, Arno Penzias dan Robert Wilson berhasil menemukan radiasi pertama ini, persis seperti yang diprediksikan dalam teori Big Bang.

4. Terbentuknya Materi Padat

Setelah big bang sampai 300.000 tahun kemudian, bentuk materi masih berupa gas. Dari gumpalan-gumpalan gas ini selanjutnya bintang-bintang berukuran sangat besar mulai terbentuk tetapi hanya berusia pendek karena kemudian meledak (supernova). Setelah meledak gas-gasnya menggumpal lagi, menjadi padat, kemudian menyala dan terbentuk bintang-bintang lagi yang berukuran lebih kecil, meledak kembali, demikian terus menerus untuk beberapa kali sampai akhirnya terbentuk materi-materi berat di inti bintang-bintang yang meledak. Materi-materi padat inilah yang kemudian membentuk benda-benda di alam semesta seperti yang sekarang ini seperti planet-planet dll bahkan unsur-unsur pembentuk tubuh kita sebagian besar dari materi-materi berat ini.

Jadi, materi-materi padat dibentuk di dalam inti bintang melalui proses fusi nuklir (peleburan / penyatuan materi nuklir) dan dimulai dari materi-materi ringan seperti hidrogen dan helium. Sementara materi-materi yang lebih berat seperti karbon, oksigen, nitrogen hingga besi dibentuk di dalam inti bintang karena memang suhu dan tekanannya lebih memungkinkan. Materi-materi ini terlempar ke luar angkasa saat bintang-bintang tersebut meledak.

B. HIPOTESIS “KEADAAN-STABIL”

Teori Dentuman Besar dengan cepat diterima luas oleh dunia ilmiah karena bukti-bukti yang jelas. Namun, para ahli astronomi yang memihak materialisme dan setia pada gagasan alam semesta tanpa batas yang dituntut paham ini menentang Dentuman Besar dalam usaha mereka mempertahankan doktrin fundamental ideologi mereka. Alasan mereka dijelaskan oleh ahli astronomi Inggris, Arthur Eddington, yang berkata, “Secara filosofis, pendapat tentang permulaan yang tiba-tiba dari keter-aturan alam sekarang ini bertentangan denganku.

Ahli astronomi lain yang menentang teori Dentuman Besar adalah Fred Hoyle. Sekitar pertengahan abad ke-20 dia mengemukakan sebuah model baru yang disebutnya “keadaan-stabil”, yang tak lebih suatu per-panjangan gagasan abad ke-19 tentang alam semesta tanpa batas. Dengan menerima bukti-bukti yang tidak bisa disangkal bahwa jagat raya mengembang, dia berpendapat bahwa alam semesta tak terbatas, baik dalam dimensi maupun waktu. Menurut model ini, ketika jagat raya mengembang, materi baru terus-menerus muncul dengan sendirinya dalam jumlah yang tepat sehingga alam semesta tetap berada dalam “keadaan-stabil”. Dengan satu tujuan jelas mendukung dogma “materi sudah ada sejak waktu tak terbatas”, yang merupakan basis filsafat mate-rialis, teori ini mutlak bertentangan dengan “teori Dentuman Besar”, yang menyatakan bahwa alam semesta mempunyai permulaan. Pendukung teori keadaan-stabil Hoyle tetap berkeras menentang Dentuman Besar selama bertahun-tahun. Namun, sains menyangkal mereka.

C. EVOLUSI ALAM SEMESTA

Naluri manusia selalu ingin mengetahui asal usul sesuatu, termasuk asal-usul alam semesta. Berbagai hasil pengamatan dianalisis dengan dukungan teori-teori fisika untuk mengungkapkan asal-usul alam semesta. Teori yang kini diyakini bukti-buktinya menyatakan bahwa alam semesta ini bermula dari ledakan besar (Big Bang) sekitar 13,7 milyar tahun yang lalu. Semua materi dan energi yang kini ada di alam terkumpul dalam satu titik tak berdimensi yang berkerapatan tak berhingga. Tetapi ini jangan dibayangkan seolah olah titik itu berada di suatu tempat di alam yang kita kenal sekarang ini. Yang benar, baik materi, energi, maupun ruang yang ditempatinya seluruhnya bervolume amat kecil, hanya satu titik tak berdimensi.

Tidak ada suatu titik pun di alam semesta yang dapat dianggap sebagai pusat ledakan. Dengan kata lain ledakan besar alam semesta tidak seperti ledakan bom yang meledak dari satu titik ke segenap penjuru. Hal ini karena pada hakekatnya seluruh alam turut serta dalam ledakan itu. Lebih tepatnya, seluruh alam semesta mengembang tiba tiba secara serentak. Ketika itulah mulainya terbentuk materi, ruang, dan waktu.

Materi alam semesta yang pertama terbentuk adalah hidrogen yang menjadi bahan dasar bintang dan galaksi generasi pertama. Dari reaksi fusi nuklir di dalam bintang terbentuklah unsur-unsur berat seperti karbon, oksigen, nitrogen, dan besi. Kandungan unsur-unsur berat dalam komposisi materi bintang merupakan salah satu “akte” lahir bintang. Bintang-bintang yang mengandung banyak unsur berat berarti bintang itu “generasi muda” yang memanfaatkan materi-materi sisa ledakan bintang-bintang tua. Materi pembentuk bumi pun diyakini berasal dari debu dan gas antar bintang yang berasal dari ledakan bintang di masa lalu. Jadi, seisi alam ini memang berasal dari satu kesatuan.

Bukti-bukti pengamatan menunjukkan bahwa alam semesta mengembang. Spektrum galaksi galaksi yang jauh sebagian besar menunjukkan bergeser ke arah merah yang dikenal sebagai red shift (panjang gelombangnya bertambah karena alam mengembang). Ini merupakan petunjuk bahwa galaksi galaksi itu saling menjauh. Sebenarnya yang terjadi adalah pengembangan ruang. Galaksi galaksi itu (dalam ukuran alam semesta hanya dianggap seperti partikel partikel) dapat dikatakan menempati kedudukan yang tetap dalam ruang, dan ruang itu sendiri yang sedang berekspansi. Kita tidak mengenal adanya ruang di luar alam ini. Oleh karenanya kita tidak bisa menanyakan ada apa di luar semesta ini.

Secara sederhana, keadaan awal alam semesta dan pengembangannya itu dapat diilustrasikan dengan pembuatan roti. Materi pembentuk roti itu semula terkumpul dalam gumpalan kecil. Kemudian mulai mengembang. Dengan kata lain “ruang” roti sedang mengembang. Butir butir partikel di dalam roti itu (analog dengan galaksi di alam semesta) saling menjauh sejalan dengan pengembangan roti itu (analog dengan alam).

Dalam ilustrasi tersebut, kita berada di salah satu partikel di dalam roti itu. Di luar roti, kita tidak mengenal adanya ruang lain, karena pengetahuan kita, yang berada di dalam roti itu, terbatas hanya pada ruang roti itu sendiri. Demikian pulalah, kita tidak mengenal alam fisik lain di luar dimensi “ruang waktu” yang kita kenal.

Bukti lain adanya pengembangan alam semesta di peroleh dari pengamatan radio astronomi. Radiasi yang terpancar pada saat awal pembentukan itu masih berupa cahaya. Namun karena alam semesta terus mengembang, panjang gelombang radiasi itu pun makin panjang, menjadi gelombang radio. Kini radiasi awal itu dikenal sebagai radiasi latar belakang kosmik (cosmic background radiation) yang dapat dideteksi dengan teleskop radio.

D. GALAKSI

Berdasarkan Hipotesis Fowler, galaksi berawal dari suatu kabut gas pijar dengan massa yang sangat besar. Kabut ini kemudian mengadakan kontraksi dan kondensasi sambil terus berputar pada sumbunya. Ada massa yang tertinggal, yakni pada bagian luar dari kabut pijar tadi. Massa itu juga mengadakan kontraksi dan kondensasi maka terbentuklah gumpalan gas pijar yaitu bintang-bintang. Bagi yang bermassa besar masih berupa kabut bintang. Dengan cara yang sama, bagian luar bintang yang tertinggal juga mengadakan kondensasi sehingga terbentuklah planet. Demikian juga bagian planet membentuk satelit bulan.

Bima Sakti atau Milky Way, berbentuk seperti kue cucur. Matahari kita terletak kira-kira pada jarak 2/3, dihitung dari pusat galaksi itu sampai ke tepiannya.

Tata surya terdiri dari matahari sebagai pusat, benda-benda lain seperti planet, satelit, meteor-meteor, komet-komet, debu dan gas antarplanet beredar mengelilinginya. Teori-teori yang mendukung terbentuknya tata surya, antara lain Hipotesis Nebular, Hipotesis Planettesimal, Teori Tidal, Teori Bintang Kembar, Teori Creatio Continua dan Teori G.P. Kuiper.

E. SUSUNAN TATA SURYA

Matahari kita dikelilingi oleh sembilan planet. Empat buah yang dekat dengan Matahari disebut planet dalam, yaitu Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Lima lainnya yang disebut planet luar berada relatif jauh dengan Matahari dan umumnya besar-besar. Mereka adalah Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto.

Anggota. tata. surya yang lain adalah:

1. Asteroida, berbentuk semacam planet tetapi sangat kecil, bergaris tengah 500 mil, jumlahnya lebih dari 2.000 buah dan terletak antara Mars dan Jupiter.

2. Komet atau bintang berekor. Garis edarnya eksentrik, perihelionnya sangat dekat dengan matahari, sedangkan aphelionnya sangat jauh, berupa bola gas pijar seperti matahari.

3. Meteor, merupakan batuan dingin yang terjadi akibat gaya tarik bumi sehingga masuk ke atmosfer menjadi pijar karena bergesekan dengan atmosfer.

F. DESKRIPSI DAN MODEL ALAM SEMESTA

Kesan umum luas dan megahnya alam semesta diperoleh penghuni Bumi dengan memandang langit malam yang cerah tanpa cahaya Bulan. Langit tampak penuh taburan bintang yang seolah tak terhitung jumlahnya. Struktur dan luas alam semesta sangat sukar dibayangkan manusia, dan progres persepsi dan rasionalitas manusia tentang itu memerlukan waktu berabad-abad.

Deskripsi pemandangan alam semesta pun beragam. Dulu alam semesta dimodelkan sebagai ruang berukuran jauh lebih kecil dari realitas seharusnya. Ukuran diameter Bumi (12.500 km) baru diketahui pada abad ke- 3 (oleh Eratosthenes), jarak ke Bulan (384.400 km) abad ke-16 ( Tycho Brahe, 1588), jarak ke Matahari (sekitar 150 juta km) abad ke-17 (Cassini, 1672), jarak bintang 61 Cygni abad ke-19 , jarak ke pusat Galaksi abad ke-20 (Shapley, 1918), jarak ke galaksi-luar (1929), Quasar dan Big Bang (1965). Perjalanan panjang ini terus berlanjut antargenerasi.

Benda langit yang terdekat dengan bumi adalah bulan. Gaya gravitasi bulan menggerakkan pasang surut air laut di bumi, tak henti-hentinya selama bermiliar tahun. Karena periode orbit dan rotasi Bulan sama, manusia di Bumi tak pernah bisa melihat salah satu sisi permukaan Bulan tanpa bantuan teknologi untuk mengorbit Bulan. Rahasia sisi Bulan lainnya, baru didapat dengan penerbangan Luna 3 pada tahun 1959.

Pada siang hari, pemandangan langit sebatas langit biru dan matahari atau bulan kesiangan; sedang di saat fajar dan senja, langit merah di kaki langit timur dan barat. Interaksi cahaya matahari dengan angkasa Bumi melukiskan suasana langit yang berwarna warni.

Matahari sendiri adalah satu di antara beragam bintang di Galaksi. Ada bintang yang lebih panas dari Matahari (suhu permukaan Matahari 5.800^o K), seperti bintang panas (bisa mencapai 50.000^oK) yang memancarkan lebih banyak cahaya ultraviolet-cahaya yang berbahaya bagi kehidupan. Ada bintang yang lebih dingin, lebih banyak memancarkan cahaya merah dan inframerah dibandingkan cahaya tampak yang banyak dipergunakan manusia.

Manusia bisa mencapai batas-batas pengetahuan alam semesta yang luas, mengenal ciptaan Allah yang tidak pernah dikenali di muka bumi seperti Black Hole, bintang Netron, Pulsar, bintang mati, ledakan bintang Nova atau Supernova, ledakan inti galaksi dan sebagainya. Akan tetapi, berbagai fenomena yang sangat dahsyat itu tak mungkin didekatkan dengan mahluk hidup yang rentan terhadap kerusakan. Walau demikian, ada jalan bagi yang ingin bersungguh-sungguh menekuninya.

G. BUMI DAN PLANET-PLANET LAINNYA

Dimulai dari planet Bumi: sebuah wahana yang ditumpangi oleh bermiliar manusia. Kecerdasan spiritual manusialah yang akan memberi makna perjalanan di alam semesta ini; perjalanan antargenerasi selama bermiliar tahun tanpa tujuan akhir yang diketahui pasti, yang gratis dan tak berujung, hingga waktu kehancurannya tiba.

Namun Bumi masih terlalu kecil dibandingkan Matahari, sebuah bola gas pijar raksasa, lebih dari 1.250.000 kali ukuran Bumi dan bermassa 100.000 kali lebih besar. Bumi yang tak berdaya, tertambat oleh gravitasi, terseret Matahari mengelilingi pusat Galaksi lebih dari 200 juta tahun untuk sekali edar penuh. (Lalu apa rencana secercah kehidupan kita dalam pengembaraan panjang ini? Sangat sayang bila kita tidak sempat melihat kosmos hari ini. Sangat sayang kita tidak berencana sujud dan berserah kepada Tuhan Yang Mahakuasa.)

Pengiring Matahari lainnya adalah planet Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto, asteroid, komet dan sebagainya. Ragam wahana dalam tata surya itu berupa sosok bola gas, bola beku, karang tandus yang sangat panas; semuanya tak terpilih seperti planet Bumi. (Lalu, mengapa wahana yang tersebar di alam semesta yang sangat luas itu tak semuanya mudah atau layak dihuni oleh kehidupan?)

Putaran demi putaran waktu berlalu, kehancuran wahana bermiliar manusia akan menghampiri perlahan tapi pasti. Namun, berbagai pertanyaan manusia tentang misteri alam semesta masih belum atau tak berjawab. Berbagai upaya rasionalitas manusia telah dikerahkan dan pengetahuan bertambah, namun misteri alam semesta itu terus menjadi warisan bagi generasi berikutnya.

Penjelajahan akal manusia mendapatkan fakta-fakta penyusun alam semesta, mulai dari dunia atom, planet, tata surya, hingga galaksi dan ruang alam semesta yang berbatas galaksi-galaksi muda. Dengan itu, pengetahuan manusia merentang dalam dimensi panjang 10-13 hingga 1026 meter, yang merupakan batas fakta-fakta yang dapat diperoleh dalam dunia sains. Pada abad ke-21 manusia masih berambisi untuk menyelami dunia 10-35 meter (skala panjang Planck) atau 10-20 kali lebih kecil dari penemuan skala atom pada dekade pertama abad ke-20. Begitu pula dimensi lainnya seperti waktu, energi, massa, rentangnya meluas dari yang lebih kecil dan lebih besar.

Tentang rentang waktu alam semesta, manusia mendefinisikan berbagai zaman (dan zaman transisi di antaranya): Zaman Primordial, ketika usia alam semesta antara 10-50 hingga 105 tahun, Zaman Bintang, (106 – 1014 tahun), Zaman Materi Terdegenerasi, (1015 – 1039 tahun), Zaman Black Hole, (1040 – 10100 tahun), Zaman Gelap ketika alam semesta menghampiri kehancurannya dan Zaman Kehancuran Alam Semesta, ketika materi meluruh. Tanpa fakta-fakta dan ilmu yang diketahui manusia (atas izin Allah), akhirnya manusia hanya bisa berspekulasi dan tak bisa mendefenisikan berbagai keadaan, misalnya sebelum kelahiran alam semesta dan setelah kehancuran.

Penjelajahan akal manusia bisa menggapai penaksiran hal-hal berikut: jumlah partikel (di Matahari 1060 atau di Bumi 1050), energi ikat (antara Bumi dan Matahari sebesar 1033 Joule), energi radiasi matahari sebesar 1026 watt, energi Matahari yang diterima Bumi sebesar 1022 Joule, energi yang diperlukan manusia per tahun sebesar 1020 Joule, energi penggabungan inti atom, fissi 1 mol Uranium sebesar 1013 Joule, energi yang dihasilkan 1 kg bensin sebesar 108 Joule. Sebuah anugerah yang besar bagi manusia, walaupun melalui proses yang panjang.

terimakasih untuk sumber dari kang vandha.wordpress.com

DAFTAR PUSTAKA

Cronin, Vincent, The View from Planet Earth: Man Looks at the Cosmos, New York:

Dr. Mawardi. Dkk. Buku IAD, ISD, IBD Penerbit Pustaka Setia. See. Harun Yahya, The Evolution Deceit: The Scientific Collapse of Darwinism and Its Ideological Background, Istanbul, 1998.

Gal-Or, Benjamin, Cosmology, Physics and Philosophy, Springer Verlag, 1981, 1983, 1987, New York.

Hawley, John F. & Katerine A. Holcomb Foundations of Modern Cosmology. Oxford University Press, Oxford: 1998

Hetherington, Norriss S. Cosmology: Historical, Literary, Philosophical, Religious, and Scientific Perspectives. Garland Publishing, New York: 1993.

Mustafa KS. Buku Alam Semesta dan Kehancurannya. Penerbit Percetakan Offcet.

William Morrow & Company, Inc., 1981, ISBN 0-688-00642-6

Roos, Matts Introduction to Cosmology. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester: 2003.

Share on Facebook

Share on Twitter

Share on Google+

Share on LinkedIn

Subscribe to receive free email updates: