Di bawah ini adalah diagram yang biasa digunakan untuk menggambarkan model standar fisika partikel, yang merupakan hal fundamental yang paling dekat dengan cetak biru alam.
Apakah ada diantara partikel-partikel tersebut yang tak berkontribusi terhadap alam semesta kita? Apakah ada partikel-partikel yang berkeliaran, tetapi tidak diperlukan?
Kita, dan semua materi di alam ini tentu tidak bisa ada tanpa adanya quark Up atau quark Down, karena mereka adalah konstituen proton dan neutron yang membentuk inti atom. Ada dua quark Up dan satu quark Down pada proton, dan dua quark Down dan satu quark Up pada neutron.
Kita juga tidak bisa ada tanpa elektron, karena merupakan bagian penting dari atom apapun. Adapun foton, yang tentu dibutuhkan, dan sinar matahari sendiri terdiri dari foton. Sedangkan Gluon diperlukan karena mereka memainkan peranan kunci dalam gaya nuklir kuat yang menyatukan inti atom.
Neutrino yang dikenal sebagai partikel hantu dan sulit berinteraksi dengan apapun, adalah elemen penting dalam ledakan supernova, yaitu ledakan dari bintang yang menyebarkan seluruh unsur-unsur yang lebih berat ke alam semesta sehingga bisa kita gunakan dalam peradaban kita di bumi. Di antara unsur-unsur diyakini dibuat sepenuhnya oleh ledakan supernova adalah nikel, tembaga, seng, germanium, selenium, timah, perak, emas, timah, dan uranium. Jadi kita tidak bisa mengklasifikasikan salah satu neutrino sebagai bagian yang tidak berguna dari cetak biru alam.
Adapun W boson dan Z boson partikel, mereka diyakini memainkan peran penting dalam gaya nuklir lemah, yang juga penting dalam ledakan supernova. Ledakan tersebut sangat berguna untuk setiap peradaban industri membutuhkan elemen berat seperti unsur-unsur yang tercantum di atas . Makalah ilmiah ini mengatakan bahwa tidak akan ada cukup oksigen jika kita tidak memiliki gaya nuklir lemah .
Tidak ditampilkan dalam diagram di atas (tetapi ditunjukkan dalam diagram lain dari Standard Model) adalah Higgs boson. Partikel yang diyakini sangatlah diperlukan karena membantu untuk memberikan massa partikel lainnya.
Sejauh ini kita telah menemukan bahwa segala sesuatu dalam Model Standar itu berguna. Tapi kita masih belum membahas beberapa partikel yang kadang-kadang digambarkan sebagai partikel yang tak berguna seperti: quark Charm, quark Strange, quark Top, quark Down, partikel tau, dan partikel muon.
Berikut adalah contoh dari seorang ilmuwan, Sean M. Carroll, yang membuat argumen bahwa beberapa dari partikel-partikel ini menunjukkan kasus ke-lebih-an di alam, yang mengindikasikan desain yang buruk:
But in fact there is a better reason to be skeptical of the fine-tuning claim: the indisputable fact that there are many features of the laws of nature which don't seem delicately adjusted at all, but seem completely irrelevant to the existence of life. In a cosmological context, the most obvious example is the sheer vastness of the universe; it would hardly seem necessary to make so many galaxies just so that life could arise on a single planet around a single star.
But to me a more pointed observation is the existence of ''generations'' of elementary particles. All of the ordinary matter in the universe seems to be made out of two types of quarks (up and down) and two types of leptons (electrons and electron neutrinos), as well as the various force-carrying particles. But this pattern of quarks and leptons is repeated threefold: the up and down quarks are joined by four more types, just as the electron and its neutrino are joined by two electron-type particles and two more neutrinos. As far as life is concerned, these particles are completely superfluous. All of the processes we observe in the everyday workings of the universe would go on in essentially the same way if those particles didn't exist. Why do the constituents of nature exhibit this pointless duplication, if the laws of nature were constructed with life in mind?Selengkapnya bisa dibaca disini
Paragraf awal sangat padat dengan alasan tidak masuk akal dan menyesatkan. Klaim menggelikan pertama (anehnya disebut sebagai "yang paling jelas" ) adalah bahwa luasnya alam semesta adalah argumen yang menentang gagasan bahwa alam semesta ini adalah fine-tuned, dengan alasan bahwa perancang cerdas tidak akan mubazir membuat bintang dan galaksi yang begitu banyak hanya untuk mendukung kehidupan di satu planet yang mengelilingi satu bintang. Ini mungkin salah satu argumen konyol dari seorang profesor. Oke, anggaplah Tuhan seperti manusia (sebenarnya salah besar) dan di alam semesta ini hanya ada kehidupan di bumi seperti yang diasumsikan oleh Sean Carrol diatas. Apakah ada penulis yang hanya menuliskan satu kalimat dan merasa cukup? apakah ada seniman yang hanya menciptakan satu karya dan merasa puas?
Kesalahan berikutnya adalah dalam menyebutkan "generasi" kedua dan ketiga dari quark sebagai argumen lainnya. Seharusnya Carroll tahu betul bahwa generasi kedua dan ketiga dari quark memiliki usia kurang dari sepersejuta detik, dan mereka akan segera meluruh menjadi quark Up dan quark Down yang membentuk proton dan neutron, dan karena itu mutlak diperlukan untuk adanya keberadaan kita. Lebih dari 99,99999999999 % dari quark yang benar-benar ada di galaksi kita adalah Down quark dan Up quark (jenis lain tidak pernah ada selama lebih dari sepersejuta detik, dan hanya di akselerator partikel dan beberapa bintang 'aneh' ). Hal yang sama berlaku untuk partikel tau dan muon, yang umurnya kurang dari satu detik, dan segera meluruh menjadi partikel elektron yang sangat penting bagi keberadaan kita. Jadi mengatakan bahwa partikel-partikel diatas adalah "pointless duplication", adalah salah besar. Partikel-partikel yang Carroll sebut sebagai "completely superfluous" partikel, adalah nenek moyang langsung dari partikel vital yang diperlukan, dan tidak lebih superfluous dari nenek kita terhadap keberadaan kita.
Adapun mengenai partikel neutrino, mungkin secara teknis benar untuk mengatakan "proses yang kita amati dalam kerja sehari-hari alam semesta akan tetap sama jika partikel-partikel tersebut tidak ada." Tapi ini sebenarnya adalah frase yang menyesatkan, karena seperti yang dibahas sebelumnya, jika neutrino tidak ada, ledakan supernova ( yang bukan kejadian sehari-hari) tidak terjadi, unsur-unsur yang lebih berat tidak akan mendapat tersebar di alam semesta, dan tidak akan ada unsur-unsur berat di Bumi. Jadi neutrino juga sama sekali tidak bisa diklasifikasikan sebagai partikel lebih yang berguna, atau cacat dalam cetak biru alam .
Dibawah ini ada dua tabel yang akan membantu untuk memperjelas poin-poin ini. Tabel pertama adalah tabel improvisasi dari tabel partikel Model Standar. Tabel ini memperjelas mana partikel-partikel yang stabil atau lebih lama dari satu detik, dan mana partikel-partikel yang berumur pendek yang berlangsung kurang dari satu detik. Partikel-partikel yang stabil diperlihatkan dengan warna biru. Partikel-partikel lainnya hanya berusia kurang dari satu detik.
Dalam menilai apakah ada partikel lebih yang tidak berguna dalam Model Standar, kita hanya perlu melihat partikel-partikel yang diperlihatkan dengan warna biru di atas. Untuk alasan yang diberikan sebelumnya, semua partikel-partikel ini berguna. Kita tahu bahwa neutrino yang diperlukan untuk produksi unsur-unsur berat dalam ledakan supernova. Dan selama ini memang belum pernah dilakukan analisis yang menilai apakah kita akan memiliki banyak unsur-unsur berat jika salah satu dari ketiga jenis neutrino tidak ada.
Tabel lain yang berguna adalah tabel di bawah ini. Dalam daftar ini dituliskan setiap jenis partikel dalam Model Standar dan dijelaskan mengapa setiap jenis partikel relevan dengan kehidupan atau peradaban. Kolom peluruhan (decay) yang ditampilkan adalah jalur peluruhan khas, di antara yang paling umum (partikel biasanya memiliki beberapa cara untuk meluruh). Memang tidak semua partikel yang dihasilkan dalam peluruhan dijelaskan, tetapi hanya yang relevan.
Jadi tidak ada partikel stabil yang tidak diperlukan dan tidak ada partikel yang tidak relevan dengan kehidupan atau peradaban.
Seperti kebanyakan tabel yang meringkas Model Standar, visual ini tidak menggambarkan apapun mengenai antipartikel. Tapi bagaimana jika kita mempertimbangkan antipartikel? Bukankah antipartikel adalah contoh yang bagus dari cacat yang paling mendasar dalam cetak biru alam?
Ada dua alasan mengapa antipartikel bukan cacat dari cetak biru alam semesta atau bukan partikel lebih yang tak berguna. Alasan pertama adalah bahwa tampaknya alam semesta kita tidak akan bekerja dengan baik atau akan menjadi tidak stabil jika antipartikel tidak ada. Dalam bukunya Symmetry and the Beautiful Universe (halaman 234) , fisikawan pemenang Hadiah Nobel Leon M. Lederman menunjukkan alasan mengapa seluruh alam semesta tidak bisa stabil jika antipartikel bukan bagian dari cetak biru alam semesta secara keseluruhan.
Alasan kedua adalah bahwa antipartikel tidak ada di alam selama lebih dari seperbagian kecil dari detik. Hal ini karena setiap kali anti-partikel kontak dengan partikel nya, keduanya diubah menjadi energi. Karena tampaknya tidak ada bukti bahwa bahkan 0,00000000001 persen dari alam semesta adalah antimateri, kita juga tidak bisa menyebutkan antimateri sebagai contoh cacat dalam cetak biru alam semesta.
Bisakah kita mungkin mengutip materi gelap atau energi gelap sebagai contoh dari cacat pada cetak biru alam? Tidak, sama sekali tidak. Baik materi gelap maupun energi gelap tidak tercover dalam Model Standar, jadi memang ini masih cukup "gelap" bagi kita. Tetapi para ilmuwan berpikir bahwa materi gelap tampaknya menjadi elemen penting dalam menjelaskan struktur alam semesta, dan bahwa galaksi tidak akan terus bersama-sama tanpanya. Para ilmuwan juga mengatakan bahwa galaksi tidak akan tumbuh pada tingkat yang sesuai (dan galaksi tidak akan terbentuk) jika energi gelap tidak ada.
Kita dapat dengan mudah membayangkan alam semesta dengan banyak cacat dalam cetak biru fundamentalnya, alam semesta dengan berbagai jenis partikel stabil yang bersliweran dalam ruang, dengan hanya beberapa dari mereka menjadi tipe yang dapat bergabung bersama-sama untuk membuat atom. Tapi, Alam semesta kita tidak memiliki kemiripan dengan alam semesta tersebut.
"Ya Tuhan kami, tiadalah Engkau menciptakan Alam ini dengan sia-sia, Maha Suci Engkau, maka peliharalah kami dari siksa neraka."
Baca Juga: