Thursday, May 29, 2014

Pengenalan Teori Dawai

Relativitas umum dan mekanika kuantum mengambil pendekatan yang berbeda dalam melihat bagaimana alam semesta bekerja. Banyak fisikawan merasa bahwa harus ada sebuah metode yang menyatukan keduanya. Salah satu calon untuk sebuah teori universal tersebut adalah teori superstring, atau kita sebut teori dawai. Dipostingan ini AMJG berusaha memberi gambaran singkat dari perspektif yang kompleks ini.



Hanya Dawai, tidak ada partikel
Anak-anak sekolah dasar tentu belajar tentang keberadaan partikel-partikel subatomik dasar seperti proton, neutron, dan elektron, yang membentuk semua materi seperti yang kita kenal. Para ilmuwan telah mempelajari bagaimana partikel bergerak dan berinteraksi satu sama lain, namun prosesnya telah menimbulkan sejumlah konflik.

Menurut teori dawai, partikel-partikel sub-atomik itu tidak ada, yang ada hanyalah potongan-potongan kecil dawai yang bervibrasi dan terlalu kecil untuk diamati oleh instrumen saat ini. Setiap dawai bisa tertutup seperti lingkaran, atau terbuka. Vibrasi atau getaran dari dawai sesuai dengan masing-masing partikel dan menentukan ukuran partikel dan massanya.


Lalu bagaimana dawai-dawai bisa menggantikan partikel-partikel titik? Pada tingkat sub-atomik, ada hubungan antara frekuensi dari sesuatu yang bergetar dengan energi. Pada saat yang sama, persamaan terkenal Einstein E = mc2 memberitahu kita tentang hubungan antara energi dan massa. Oleh karena itu, ada hubungan antara frekuensi getaran obyek dengan massanya. Hubungan inilah yang merupakan pusat atu dasar teori dawai.

Membatasi jumlah dimensi alam semesta
Pada Teori relativitas Einstein, tidak ada batasan untuk jumlah dimensi di alam semesta. Teori Relativitas tetap berlaku, baik itu dalam empat dimensi atau empat puluh dimensi. Tapi teori dawai hanya berlaku dalam sepuluh atau sebelas dimensi. Jika para ilmuwan dapat menemukan bukti yang mendukung teori dawai, mereka akan membatasi jumlah dimensi yang bisa ada di alam semesta.

Kita hanya mengalami empat dimensi (tiga dimensi ruang dan satu dimensi waktu). Jika demikian dimanakah dimensi-dimensi lainnya yang diprediksi oleh teori dawai? Para ilmuwan telah mempostulatkan bahwa mereka meringkuk ke dalam ruang yang sangat kecil, dalam skala dawai (dengan orde 10-35 meter), sehingga kita tidak akan mampu untuk mendeteksi mereka.


Atau bisa juga, dimensi ekstra terlalu besar bagi kita untuk mengukurnya; dan empat dimensi yang kita kenal lah yang meringkuk sangat kecil dalam dimensi-dimensi ekstra yang lebih besar.

Mencari bukti
Pada tahun 1996, fisikawan Andrew Strominger, kemudian di Institut untuk Fisika Teoritis di Santa Barbara, dan fisikawan Cumrun Vafa di Harvard, membuat simulasi lubang hitam dengan jumlah entropi (ketidakteraturan) yang berlebihan. Lubang hitam tersebut telah disimulasikan dua dekade sebelumnya oleh fisikawan Jacob Bekenstein dan Stephen Hawking. Pada saat itu, tidak ada yang tahu mengapa lubang hitam dapat memiliki begitu banyak entropi.

Lubang hitam teoritis yang disimulasikan oleh Strominger dan Vafa tidak dibuat seperti lubang hitam konvensional yang ada di pusat galaksi seperti Bima Sakti. Sebaliknya, mereka mengandalkan teori dawai untuk mensimulasikannya, menghasilkan hubungan antara teori kompleks dan gaya gravitasi yang membentuk lubang hitam tersebut. Dengan mendasarkan simulasinya pada teori dawai, bukan partikel konvensional, mereka memberikan kredibilitas lebih untuk teori dawai yang berpotensi sebagai pemersatu ini.

video

Sayangnya sejauh ini Teori Dawai tidak mempunyai satu pun konfirmasi yang bisa didapatkan melalui eskperimentasi laboratorium. Padahal sains termasuk fisika di dalamnya adalah kegiatan pembuktian satu teori melalui eksperimen yang wajib bisa direplikasi oleh pihak lain atau dalam kasus astronmi dan geologi melalui observasi. Sehingga status String Theory ini belum bisa diterima sebagai satu kebenaran ilmiah. Malah beberapa fisikawan menganggapnya baru sekelas filsafat, bahkan ada yang menyebutkan teori ini potensial salah dan selevel dengan fiksi ilmiah saja.

Apakah teori dawai adalah teori "pamungkas" dari segala sesuatu atau tidak, saat ini belum diketahui. Tapi teori dawai adalah calon kuat untuk menjelaskan seluruh gaya yang bekerja di alam semesta.


Baca juga:







Source: Space.com

Popular Posts