Bagaimana Waktu Bermula dan Berakhir? (Bagian 2-Selesai)

Dentuman besar alias big bang yang menandai awal pembentukan alam semesta juga menciptakan waktu. Waktu hanya memiliki satu arah gerak yaitu menuju masa depan dan tidak pernah mundur ke belakang atau berubah haluan. Namun, waktu akan eksis selama alam semesta masih ada. Kehancuran alam semesta juga akan mengakhiri berdetaknya waktu.

Gerak searah waktu pada ujungnya akan membawa kita kepada akhir waktu. Saat itu terjadi, alam semesta pun akan berakhir. Kosmolog telah mengembangkan sejumlah skenario yang mungkin akan mengakhiri alam semesta kita. Skenario tersebut dikembangkan berdasarkan pengamatan alam semesta selama beberapa dekade terakhir dan masing-masing skenario memiliki implikasi yang berbeda-beda.

Salah satu gagasan akhir semesta yang dulu menjanjikan namun sekarang sepertinya tidak mungkin terjadi adalah kehancuran besar alias big crunch. Secara sederhana, model akhir semesta ini adalah model dentuman besar (big bang) terbalik, dari alam semesta yang mengembang dipercepat saat ini kembali kepada singularitas yang tak terhingga.

Dalam model akhir semesta kehancuran besar, gaya gravitasi akhirnya akan menghentikan pengembangan alam semesta dan menarik kembali semua yang ada di semesta hingga semua akan menyatu kembali. Puncaknya adalah terjadinya singularitas kembali, seperti sebelum terjadinya dentuman besar. Terbentuknya singularitas kembali itu menandai berakhirnya semesta dan terhentinya aliran waktu.

Namun sejak 1990-an, bukti yang terkumpul menunjukkan bahwa pengembangan alam semesta berlangsung semakin cepat. Artinya, gravitasi yang ada tidak akan cukup kuat untuk menghentikan pengembangan semesta yang terjadi. “Dengan kondisi itu, sepertinya big crunch tidak masuk akal,” kata kosmolog di Institut Fisika Teoretis Perimeter, Waterloo, Ontario, Kanada, Katie Mack seperti dituis BBC, 17 November 2023.

Satu-satunya skenario agar kekoyakan besar dapat terjadi adalah jika energi gelap yang mempercepat pengembangan alam semesta itu berubah perilakunya seiring bertambahnya waktu. Perubahan perilaku itu akan membuat energi gelap yang sebelumnya menciptakan pengembangan semesta berubah menjadi mengompresi semesta. “Namun, perubahan perilaku energi gelap ini hanya spekulasi, tidak ada bukti akan terjadi,” ujarnya.

Skenario akhir semesta berikutnya adalah kekoyakan besar alias big rip. Sama seperti model kehancuran besar, skenario akhir semesta kekoyakan besar juga dianggap tidak mungkin. Di masa depan, seiring makin mengembang dipercepatnya alam semesta, energi gelap akan menjadi ‘tidak terkendali’.

Saat galaksi-galaksi makin terpisah jauh dan alam semesta makin kosong, energi gelap pun menjadi lebih dominan. Akhirnya, energi gelap itu akan menjadi sangat kuat sehingga mampu merobek galaksi-galaksi yang ada dan akhirnya merobek ruang alam semesta itu sendiri.

Kekoyakan besar adalah ide akhir semesta yang dramatis. Meski demikian, lanjut Mack, sebagian besar kosmolog tidak menganggapnya sebagai kemungkinan akhir semesta yang serius. Untuk mengoyak galaksi, apalagi ruang alam semesta, butuh energi yang sangat besar. Masalahnya, dalam skenario ini tidak jelas dari mana tambahan energi itu berasal.

“Tidak jelas apakah big rip bisa dikesampingkan karena bertentangan dengan beberapa prinsip fundamental alam semesta,” tambahnya.

Skenario ketiga tentang akhir semesta dan terhentinya waktu adalah peluruhan vakum (vacuum decay). Model ini bergantung pada perilaku medan Higgs, yaitu medan energi yang meliputi seluruh alam semesta. Medan ini memiliki peran kunci karena menyebabkan partikel fundamental lain, seperti elektron dan quark, memiliki massa.

Skenario akhir semesta dan akhir aliran waktu yang paling bisa diterima secara luas adalah kematian panas (heat death). Dalam model kematian panas, alam semesta akan mendingin secara lambat.

Pada tahun 2012, para peneliti di Penumbuk Besar Hadron (Large Hadron Collider/LHC) yang dibangun Organisasi Riset Nuklir Eropa (CERN) mendeteksi keberadaan partikel terkait, yang diberi nama boson Higgs. Publik mengenal partikel ini sebagai ‘partikel tuhan’. Keberadaan partikel pemberi massa kepada partikel fundamental inilah yang mengonfirmasi keberadaan medan Higgs.

Namun, medan Higgs tidak selalu memiliki intensitas yang sama. Medan Higgs berubah di awal semesta terbentuk. Kondisi itu menciptakan situasi yang membuat hukum-hukum fisika berlaku seperti sekarang. Medan Higgs memungkinkan adanya atom dan molekul dengan menciptakan campuran gaya dan partikel fundamental seperti yang ada saat ini.

Sejak fase awal semesta berlalu, medan Higgs menjadi stabil. Namun secara teoretis, dia bisa berubah lagi. Jika medan Higgs berubah lagi, maka akan memunculkan semacam gelembung dengan hukum fisika yang berbeda dengan hukum fisika yang berlaku sekarang. Kondisi ini akan mengubah campuran partikel yang ada, mengubah campuran gaya yang bekerja, dan mengubah struktur fisika partikel sedemikian rupa hingga dengan ukuran apapun akan membuat semesta menjadi tidak layak huni.

Baca juga: Energi Gelap, Si Penyokong Ekspansi Alam Semesta

Tak hanya sampai disitu, gelembung itu akan terus mengembang dengan kecepatan mendekati cahaya dan menghancurkan segalanya. “Kondisi itu akan benar-benar membunuh kita,” kata Mack.

Kabar baiknya, model peluruhan vakum ini kemungkinkan hanya bersifat teoretis dan hanya akan terjadi triliunan tahun di masa depan. Selain itu, peluruhan vakum juga merupakan peristiwa acak yang tidak dapat diprediksi kapan akan benar-benar terjadi.

Skenario akhir semesta dan akhir aliran waktu yang paling bisa diterima secara luas adalah kematian panas (heat death). Penamaan model ini agak membingungkan karena seolah-olah alam semesta akan terbakar habis. Padahal kenyataannya, justru sebaliknya. Dalam model kematian panas, alam semesta akan mendingin secara lambat.

Ide dasar skenario ini sederhana. Saat ini alam semesta mengembang dipercepat dan galaksi makin saling menjauh. Jika waktu berjalan lebih cepat, maka jarak antargalaksi akan semakin menjauh sehingga cahaya dari satu galaksi tidak akan pernah mencapai galaksi lainnya. Saat materi (galaksi dan bintang di dalamnya) makin menyebar, bintang-bintang pun akan kehabisan bahan bakar dan semesta pun akhirnya menjadi gelap.

Akhirnya, entropi maksimum tercapai dan semua materi akan tersebar sejauh mungkin. Pada kondisi ini, tidak akan ada lagi kehidupan. Bahkan, tidak ada lagi hal yang menarik di semesta karena yang ada hanya kegelapan. Kematian panas diperkirakan akan terjadi jauh di masa depan hingga pikiran kita tidak dapat memahami rentang waktu yang terlibat.

Kematian panas memiliki implikasi aneh terhadap aliran waktu. Dalam pengalaman kita, panah waktu akan terkait dengan peningkatan entropi. Namun saat kematian panas, entropi akan mencapai nilai maksimum. “Entropi tidak dapat meningkat lagi sehingga tidak ada arah untuk masa depan dan makhluk pun akan kehilangan panah waktu,” ujar Mack. Di sinilah, waktu pun berakhir.

Meski demikian, setelah berakhirnya waktu tersebut, filsuf Universitas Chapman, Orange, California, AS, Emily Adlam memperkirakan panah waktu lain kemungkinan masih akan ada dan terus berlanjut. Jika sebagian alasan yang membuat waktu hanya berjalan satu arah adalah untuk memastikan konsistensi serta menghindari kontradiksi dan paradoks, maka tidak ada alasan bagi aliran waktu untuk berhenti melalui skenario kematian panas.

“Akan selalu ada struktur linier yang mendasarinya yang bisa disebut sebagai panah waktu,” katanya.

Baca juga: Ide Adanya Banyak Alam Semesta Makin Kukuh

Adlam percaya bahwa waktu sejatinya memiliki beberapa ‘wajah’. Salah satunya, ‘struktur fisik obyektif’ yang akan tetap ada meski terjadi kematian panas. Namun, ada banyak hal yang berkaitan dengan pengalaman subyektif terhadap waktu. Pengalaman subyektif itu, kemungkinan akan menghilang juga pada akhirnya.

Tidak akan ada manusia atau makhluk sadar lainnya yang dapat mengalami keadaan itu. Salah satu yang dibutuhkan untuk menjadi sadar adalah memiliki kemampuan membentuk ingatan dan memiliki proses berpikir. Proses-proses itu bergantung pada interaksi kompleks yang hanya mungkin terjadi ketika entropi meningkat. Begitu peningkatan entropi berhenti, maka kesadaran dan ingatan tidak akan ada.

Di masa itu, “Kita masih bisa membicarakan gagasan bahwa waktu akan terus berlalu. Hanya saja, waktu itu tidak berlalu ke arah tertentu. Bukan berarti waktu menjadi tidak ada, hanya saja waktu menjadi tidak lagi bermakna,” tutur Mack.