Students Now Leaders Tomorrow

Begitulah kira-kira judul yang lebih cocok untuk ceramah saya pada kuliah perdana Kapita Selekta untuk mahasiswa dari dua departemen yaitu Teknik Kimia dan Teknik Mesin. Tentunya kali ini bukanlah kali pertama saya berbicara pada kuliah perdana Kapsel (begitu disingkatnya oleh mahasiswa), mungkin sudah yang kelima atau keenam kalinya, bahkan berturut-turut. Jadi sudah hampir mengalahkan Rudy Hartono juara olahraga bulutangkis di tournament All-England yang menjadi juara 7x berturut-turut. Entah mengapa pak Idrus sebagai dosen pengelola dari Dep Teknik Mesin selalu meminta saya untuk memberikan kuliah perdana Kapsel ini padahal ibu Tilani sebagai pengelola dari DTK pastilah sudah bosan melihat saya setiap kali, sekalipun saya tidak pernah merasa bosan untuk bertemu dengan ibu Tilani, karena dulu kami semua berasal dari satu jurusan di Teknik Mesin beberapa puluh tahun yang lalu.

Behind the scene

Ada baiknya saya cerita dulu tentang beberapa hal sebelum muncul di panggung Auditorium K301. Pak Idrus melalui SMS mengusul judul, yag buat saya rada aneh ‘Asam Urat’. Sambil mengatakan judul yang aneh malah menarik utk mhs. SMS nya yang ke 2 kali menegaskan “Betul judulnya itu ?” Ya gpp lah, saya pikir ada baiknya ditambah dengan kata-kata yang lebih serius supaya terkesan gak main-main. Jadilah judul itu lumayan cukup aneh tapi menarik

  • Asam Urat, Karier dan Musik     –

Baru sekali rasanya ada judul ceramah macam ini… Memang 2-3 minggu sebelumnya saya terkena penyakit asam urat sampai tak bisa jalan lihat tulisan saya tentang asam urat dengan akar melinjo.

Biasanya slide ppt yang saya bikin ada k.l. 10 an slide. Tapi kali ini sebenarnya saya tak mau pakai slide, maunya saya ngomong aja terus kaya stand-up komedi. Namun karena ada judul musiknya, mau tak mau harus pakai musik dong. Jadilah saya persiapkan, sambil mikir musik macam mana yang pantas utk ditampilkan. Sudah lama saya berniat utk kasi ceramah dibarengi dengan musik. Kalau boleh saya ingin jadi orang pertama yang bikin ceramah dibarengi dengan musik bahkan musik menjadi bagian yang integral dari ceramahnya. Dan hal ini sudah saya kerjakan bebrapa kali di kuliah Kapsel ini. Awalnya saya Cuma putar video saya lagi nyanyi bersama The Professor Band, bahkan sampai 2x ceramah tetap saya putar video yang sama. Nah kali ini harus lain dong, pasti nanti ibu Tilani bosan lihat videonya yang itu-itu saja. So mulailah saya cari mencari video saya yang lagi nyanyi. Untung ketemu waktu dulu th 2009 saya pernah nyanyi di FISIP-UI. Lain daripada itu saya juga mau kasi tunjuk bukan videonya saja tapi juga permainan music saya, untuk itu saya bawa gitar dan flute. Semester lalu saya sudah kasi ceramah dengan permainan music flute (suling). Jadilah dua alat itu saya bawa, dan sebenarnya saya agak malu bawanya ke auditorium atas. Karena nanti kalau ketemu orang pasti semua akan nanya ini itu “Koq bapak bawa alat-alat music, emangnya mau ngamen?” Terus saya jawab apa dong tergagap-gagap pastinya… lha wong orang mau ceramah koq yang dibawa alat musik.

Asam urat warning utk hidup sehat

Jumlah mhs yang hadir lebih dari 100 orang kalau boleh saya perkirakan ada 120 an kali. Kebanyakan tentu semester 6 lah kira-kira (saya memang tidak tahu Kapsel itu m.k. semester berapa ?), tentu usianya sekitar 20 tahunan. Yang cowo ganteng dan gagah yang cewe cantik dan pastinya semua kelihatan smart gitu, itulah sebabnya saya selalu bersemangat ceramah di depan orang muda harapan bangsa ini. Tentunya mereka ini juga masih sehat bodinya dan jarang kena penyakit. Tidak seperti kami yang tua-tua ini yang setiap hari bicaranya tentang penyakiiiit aja,,,… Coz why ? coz memang orang sudah berumur penyakit selalu ada-ada saja, baik pria maupun wanita. Dan banyak diantaranya yang terkena asam urat. Bicara kesehatan dengan anak muda pasti gak nyambung, tapi yang mau saya share justru bukan bagaimananya, tetapi tentang Paradigma Kesehatan yang saya pegang sejak 10 th ini. Jadi sudah sejak tahun 2000 saya tidak pernah minum obat dokter. Bagaimana bisa ? Aneh kah ? Lucu kah ?

Utamanya adalah saya tidak mau dijadikan tabung reaksi oleh dokter. Kalau kita flu saja lalu pergi ke dokter, maka lulusan fak kedokteran yang katanya pandai-pandai ini akan memberi kita obat minimal 6 macam. Obat sakit flu nya sendiri Cuma satu sedang lima yg lain adalah obat yang bukan-bukan. Yang Cuma utk nambah koceknya si dokter saja. Ada vitamin ini itu, ada anti biotic ini itu, pastilah bikin kita tambah gak enak badan. Itulah yang saya bilang kita dijadiin tabung reaksi sama lulusan Fak kedokteran yang salah didik itu, tanpa mengecilkan arti dari dokter yang benar-benar bekerja dengan baik (inipun kebanyakan dokter di daerah). Dan kemudian salinan resepnya mereka kasi ke detailman yang segera menghitung jatah prosentase utk dokter dari harga obat yang dibeli pasien. OK lah system yg kurang baik itu tak usah kita panjangkan lagi, tapi sekarang paradigma tadi. Kesehatan dari badan kita tentu tak lepas dari hubungan INPUT-PROSES-OUTPUT. Prosesnya sudah Tuhan yang bikin, proses yang sempurna. Saya bilang orang Bioproses tentu paling mengerti masalah ini, tanyalah pada mereka. Sehingga tinggallah inputnya kita atur, utamanya adalah MAKANAN. Kalau input bagus dan berkualitas pastilah outputnya juga akan bagus. Energi, dan semua yang terlihat ditubuh kita jadi proporsional, seperti layaknya orang-orang muda yang ada didepan saya waktu ceramah, energik dan bersinar. So…aturlah makananmu… jadi makanan yang mana yang bagus itu ? Tubuh kita ini sudah match dengan apa yang ada di alam. Coba deh pikir, jaman dahulu kan orang makan dengan sumber yang ada di alam ini saja. Jadi buah segar dan sayur segar itulah pasti yang bagus. Ikan dari sungai atau laut langsung dimasak. Jadi masih segar dan enak tidak didinginkan dulu sampai berhari-hari. Buah dan sayur segar itu hanya memerlukan waktu 15 menit dilambung utk nanti diproses terus ke usus. Sedangkan makanan yang sudah banyak diproses dan panjang pasti memakan waktu lama pizza kek… blackforest kek…, walaupun enak tapi lambung memerlukan waktu lama untuk menguraikannya. Dengan demikian proses yang lama ini memakan energy yang banyak dari tubuh kita, krn menggunakan otot dan syaraf bawah sadar. Lalu wajarlah kalau menurut food-combining, buah harus dimakan dahulu. Karena kalau tidak dia akan terhalang oleh makanan lain (nasi misalnya yg banyak itu) dan akhirnya buah keburu busuk sebelum sempat diproses. Dengan begitu sari buah jadi hilang manfaatnya. Karena saya tidak minum obat sel darah putih jadi terlatih karena dia banyak berperang melindungi tubuh dari serangan virus penyakit yang datang setiap hari. Sedangkan bila saya minum obat makan ‘kopassus’ saya jadi tidak bekerja karena sudah ditangani obat. Sesungguhnya imunitas tubuh kita yang sudah dikasi Tuhan ini haruslah selalu siap tempur dan makin banyak bertempur melawan virus makin terlatih dia.

Karier utk para leaders masa depan teknopreneur

Kebanyakan lulusan Sarjana Teknik kita ini ingin bekerja ditempat yang gajinya gede. Tentunya perusahaan asinglah, banyaknya dibidang minya, gas bumi dan tambang. Langsung saya jelek2in aja…Sorry banget nih apa boleh buat banyak juga teman dekat saya jadi ikut kena tampar. “Mereka itu hanya jadi budaknya orang-orang asing saja”. Direktur Chevron sendiri atau Dirut PTFI yang nota bene adalah orang Indonesia yang hebat berkualitas. Dan ada juga diantara mereka yang alumni kita, itu kerjanya Cuma ‘dikongkon’ sama orang bule aja. Berapa besarnya saham kita di PTFI, lihat sendiri di artikel ini. Prinsipalnya di Negara sanalah yang mengatur semuanya. SDA (Sumber Daya Alam) kita Cuma dijual murah aja. Sampai beberapa tahun y.l. pak DI mencari gas ke Iran karena di Dalam Negeri tidak bisa dapat. Padahal Negara kita kaya dengan gas bumi. Cuma gas kita sudah dikunci dengan kontrak2 jangka panjang. Nah kalau anda lulusan FTUI nanti kerja di company asing itu jadilah anda budak2 mereka itu. Sampai Dirutnya sekalipun. Paling selesai jadi Dirut 5 thn pensiun (paling lama itu juga) terus ngelamar kerja lagi. Sama dong ama lulusan baru yg umur 22-23 thn. Karena sudah terbiasa jadi follower (bahasa jeleknya bebek). Jadi anda berbuat apa utk bangsa ini ? Bandingkan dengan lulusan yang ikut dengan program ‘Indonesia Mengajar’, anak2 muda dengan idealisme yang luarbiasa… Saya sungguh terharu membaca kisah2 mereka. Jangan sekedar mau jadi orang cepat kaya saja tetapi hidup tidak berguna sampai di akhir hayat. Bahkan sudah ngeruk SDA negeri kita sendiri…Lihat bumi kalimantan yang hancur itu…trenyuh hati saya… Mari bangkit anak muda untuk Indonesia masa depan.

Siapa dong yang memimpin Indonesia nanti kalau bukan anda-anda, yang sekarang mhs di Universitas elit ini. Pastilah amanah ini pantasnya memang diserahkan pada anda-anda. Yang nanti seharusnya menjadi teknopreneur pemilik pabrik kimia, owner industry manufaktur, industry kelautan dlsb. Pastilah amanah ini tidak akan bisa dijalankan oleh tukang ojek, atau supir angkot. Mereka tidak memiliki ‘tools’ nya sedangkan anda sudah mendapat bekalnya selamasekolah di UI ini. Ayo bangkit… untuk masa depan. Tunjukkan jati diri anda yang sebenarnya, jangan sekedar jadi bebek-bebek aja…

Musik dalam kehidupan

Jangan dikira music itu tidak penting. Pernah tahu Einstein kan penerima hadiah nobel fisika, penemu teori relativitas yang tersohor itu. Penemu rumus E=mc2. Beliau pernah suatu saat diminta ceramah dikalangan elit di Eropa. Eh bukannya bicara tentang fisika, Einstein malah main biola dua jam penuh memperdengarkan karya-karya Mozart yang menjadi favoritnya. Karena memang sebenarnyalah beliau adalah pemain biola yang handal. Sering juga beliau berpartisipasi dalam orkestra dan musik kamar. Beliau bilang “Kalau saya bicara rumus-rumus fisika, maka tak seorangpun mengerti, tapi bila saya main music maka semua orang bisa menikmati.”

Musik itu menyeimbangkan diri kita, bahkan sekarang sudah banyak orang melakukan terapi penyembuhan dengan music. Jadi otak kita kiri dan kanan seimbang stress hilang bahkan ide-ide baru muncul karena adanya keselarasan syaraf kita yang bergetar bersama alunan music diseluruh otak dan sel tubuh. BTW ceramah dan music di auditorim itu bisa anda lihat di youtube, klik saja

Sudah dua kali lagu titanic saya mainkan bersama music minus one dalam ceramah Kapsel ini. Pastilah selalu ada salah-salahnya karena tidak pakai latihan, tapi tak masalah kan ? Yang penting bisa saya tunjukkan bahwa saya bisa memainkannya. Jarang orang memainkan flute, untuk saya sound-nya sangat istimewa bikin sayaraf saya jadi longgar. Seringkali kalau saya bunyikan dibelakang rumah, kodok dan katak berloncatan mereka ikut menikmatinya. Saking serunya saya bicara dan main music malah saya lupa memainkan gitar, padahal gitarnya sudah dipajang didepan. Tak apalah lain kali ya, kita dengar bersama solo gitar saya. Atau klik saja blok saya https://koestoer.wordpress.com/musik

Saya berharap anda semua kasi komen tentang ceramah dan tulisan ini. Dan untuk semua mhs peserta kuliah, mari kita bikin komunitas Kapsel mulai th ini 2013. Saya minta tolong Azimil mhs mesin utk jadi moderator milis. Dan kalau saya berharap anda jadi teknopreneur maka DTM ata DTK tidak penting lagi, karena kita pasti butuh semuanya, yang penting usaha bisa bergulir. Ingat cerita saya tentang pengusaha muda di Batam yang punya karyawan 6000 orang ?… Gila kan padahal dia gak pernah mengikuti pendidikan di sekolah elit seperti anda. So…ANDA PASTI BISA…

Ini milisnya,

Kapsel_2013_v1@yahoogroups.com

Itu tulisannya Kapsel underscored 2013…spy gak salah. Kita lanjutkan diskusi kita untuk Indonesia masa depan. Dan sesudah ini anda semua adalah MITRA SAYA.

Banyak diantara mhs, mereka berbakat seni juga artinya banyak waktu digunakan juga untuk bermain music. Ada dua mantan murid saya yang toh lulus juga, namun sekarang berkarier justru dibidang music bukan dibidang teknik. Buat saya sih ok ok aja yang penting anda enjoy menjalankannya. Gak usah terlampau banyak dipikirin. Biasanya orang lain, mungkin juga orang tua yang memikirkannya. Orangnya sendiri sih santai aja.

Guyz…Send your comments and opinions, c u.-

Bahan slide ppt bisa diunduh di 4shared:

http://www.4shared.com/file/4860n7mb/Kapita_Selekta_14_Feb_2013.html?

Kronologi Alam Semesta

-0-

Kronologi Alam Semesta Dari Kacamata Sains

Oleh: Terry Mart

Belum dipublikasi di media cetak.

-000-

Tadi saya mereview penelitiannya Terry Mart staf pengajar FMIPA UI tentang – Eksplorasi Interaksi Elektromagnetik, Nuklir Lemah,dan Nuklir Kuat pada Partikel, Nukleus, dan Materi – Tentu saja dari sisi sains saya kurang faham sehingga saya hanya melihat posisi administratif yang diklaim oleh peneliti, terpenuhi atau tidak. Sedangkan reviewer lain pak Handoko dari Fisika LIPI inilah yang mengkritisi dari segi sains karena beliau memang peer-nya.

T. Mart sudah sangat dikenal di UI karena demikian banyak paper internasionalnya sehingga boleh dibilang hasil kerja dibidang fisika partikel dari Terry Mart ini cukup bisa meningkatkan peringkat UI sebagai salah satu Universitas terkemuka di dunia. Pulang dari DRPM saya iseng search di Google tentang peneliti ini, dan ternyata ada papernya yang mudah difahami oleh orang awam dan buat saya malah sangat menarik. Mari kita simak bersama. Sekaligus saya minta ijin pada penulis untuk mempublikasikannya di blog saya.-

-0-

Penemuan radiasi latar belakang kosmik dalam bentuk gelombang mikro (Cosmic Microwave Background atau CMB) merupakan salah satu penemuan terpenting abad ini. Betapa tidak, penemuan ini telah mengubah pandangan modern manusia tentang alam semesta yang dihuninya. Meski fenomena pengembangan alam semesta telah lebih dulu diungkap oleh Edwin Hubble pada tahun 1929, penemuan CMB memperkuat dukungan pada teori Big Bang, suatu teori penciptaan alam semesta melalui ledakan maha dahsyat dari titik berukuran nol dengan kerapatan serta suhu tak berhingga tingginya. Ledakan ini telah menciptakan suatu kesetimbangan termal benda hitam (black body) di masa lampau yang fosilnya ternyata masih dapat teramati saat ini.

Benda hitam merupakan suatu idealisasi sistem tertutup yang memiliki kesetimbangan termal dengan distribusi intensitas radiasi berbentuk unik dan universal serta hanya bergantung pada temperatur sistem. Benda hitam sempurna tidak pernah eksis di permukaan bumi, namun karena diperkirakan hanya ada satu alam semesta (paling tidak yang berhasil diamati), maka alam semesta yang kita huni ini logis dianggap sebagai benda hitam sempurna. Adalah Arno Penzias dan Robert Wilson yang telah berjasa menemukan CMB pertamakali pada tahun 1964 dalam bentuk derau (noise) radio yang pada saat itu sangat membingungkan mereka. Kedua ilmuwan tersebut bekerja di laboratorium Bell di New Jersey dengan sebuah teleskop radio ultrasensitif (dipandang saat itu) yang dirancang untuk menerima sinyal dari satelit. Teleskop tersebut menangkap derau yang berasal jauh dari luar angkasa dan, yang paling membingungkan kedua ilmuwan, sinyal tersebut tidak bergantung pada arah fokus teleskop serta tidak bergantung pada waktu pengamatan.

Pengukuran yang mereka lakukan mengantar pada kesimpulan bahwa derau tersebut adalah radiasi gelombang mikro dengan panjang gelombang 7 centimeter yang sebenarnya (saat ini) dapat ditangkap oleh televisi biasa jika ditala pada kanal kosong. Untuk penemuan yang sangat menghebohkan ini Penzias dan Wilson dianugrahi hadiah Nobel pada tahun 1978. Dari sifat isotropiknya wajar jika diyakini bahwa radiasi CMB berasal dari tempat yang sangat jauh di jagad raya. Namun bagaimana para ilmuwan dapat yakin bahwa radiasi ini merupakan fosil dari ledakan maha dahsyat di masa lampau saat alam semesta tercipta? Lebih dari duapuluh tahun sebelum penemuan CMB, George Gamow, seorang profesor fisika pada George Washington University di Washington D.C., bersama dengan mahasiswanya mengusulkan teori penciptaan alam semesta melalui ledakan yang sangat dahsyat yang mereka sebut sebagai teori Big Bang. Dua orang mahasiswanya, Ralph Alpher dan Robert Herman, pada tahun 1949 kemudian memperkirakan bahwa temperatur rata-rata alam semesta saat ini sebagai konsekuensi dari ledakan besar di masa lalu serta berkembangnya alam semesta pada kisaran 5 derajat Kelvin (minus 268 derajat Celsius).

Sayangnya mereka tidak sempat mengusulkan eksperimen dengan menggunakan teleskop radio, meski pada tahun 1963 dua ilmuwan Rusia sempat menanyakan penemuan Ed Ohm yang melaporkan pengukuran derau statik pada tingkat 3 Kelvin. Ohm sendiri tidak mampu memisahkan derau tadi dengan derau yang berasal dari peralatannya. Lalu bagaimana hubungan antara derau statik gelombang mikro dengan temperatur alam semesta? Inilah kisah sukses fisika selain mekanika kuantum dan mekanika relativistik. Di dalam termodinamika, salah satu cabang fisika yang banyak membahas hubungan antara temperatur dan sifat suatu zat, dikenal hukum Wien yang menyatakan bahwa untuk distribusi radiasi benda hitam perkalian antara panjang gelombang radiasi berintensitas maksimum dengan temperaturnya ekivalen dengan bilangan 0,3. Pengukuran yang dilakukan oleh Penzias dan Wilson tidak persis tepat pada puncak distribusi, namun karena kegigihan dan keyakinan para ilmuwan, pengukuran-pengukuran yang dilakukan selama lebih dari dua dekade, hingga tahun 1991 dengan menggunakan satelit COBE, berhasil mengkonfirmasi distribusi radiasi benda hitam dari CMB dengan akurasi yang sangat mengesankan (lihat gambar 2). Dari distribusi tersebut diperoleh kesimpulan bahwa temperatur alam semesta saat ini, lebih dari 10 milyar tahun setelah Big Bang, adalah 2,726 Kelvin.

Gambar 1. Galaksi Andromeda yang merupakan tetangga terdekat galaksi kita, meskipun demikian jarak galaksi ini lebih dari dua juta tahun cahaya dari bumi. Jadi, gambar ini memperlihatkan keadaan galaksi Andromeda lebih dari dua juta tahun yang lalu, jauh sebelum peradaban manusia (yang dikenal) lahir. Galaksi ini pertamakali diamati oleh astronom muslim Persia Abdul Rahman Al-Sufi pada tahun 964 dan dipublikasikan dalam bukunya yang berjudul Kitab al-Kawatib al-Thabit al-Musawwar. Di kalangan kaum orientalis buku ini kemudian lebih dikenal dengan nama The Book of Fixed Stars. Diperkirakan, ada sekitar 10 milyar galaksi yang dapat diamati manusia dari permukaan bumi. Gambar diambil dari Astronomy Picture of the Day, http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod.

Gambar 2. Distribusi intensitas radiasi benda hitam dari radiasi CMB (Cosmic Microwave Background) yang berhasil dikonfirmasi secara akurat oleh pengamatan (eksperimen). Garis merah merupakan perhitungan teori untuk temperatur alam semesta rata-rata ekivalen dengan 2,726 Kelvin.

Data-data eksperimen diambil dari berbagai sumber. Gambar diambil dari Particle Data Book 2000. Kronologi Alam Semesta Distribusi radiasi CMB meyakinkan ilmuwan bahwa jauh di masa lampau telah terjadi kesetimbangan termal di alam semesta. Karena alam semesta terus berkembang hingga kini, masuk akal jika temperatur saat itu diperkirakan sangat tinggi. Para ilmuwan menggunakan hukum-hukum fisika untuk memperkirakan sifat-sifat alam semesta di awal terciptanya, bahkan ekstrapolasi dapat dilakukan hingga mendekati Big Bang. Meski demikian, karena temperatur saat ledakan (pada usia 0 detik) sangat tinggi, menuju nilai tak berhingga, hukum-hukum fisika tidak lagi valid di sini. Dalam matematika keadaan seperti ini dinamakan keadaan singular. Karena matematika tidak dapat sepenuhnya berurusan dengan bilangan tak berhingga, hukum-hukum fisika yang diformulasikan dalam matematika tidak lagi memiliki arti pada kondisi singularitas. Pada awal terciptanya, alam semesta memiliki ukuran tak berhingga kecil (menuju nol) namun kerapatan materinya sangat tinggi. Baru setelah 10-43 detik (satu per sepuluh juta triliun triliun triliun detik) dari ledakan situasi jagad raya dapat diakses dengan menggunakan teori-teori fisika mutakhir. Diperkirakan pada saat itu temperatur jagad raya mencapai 1032 K atau sepuluh triliun triliun kali lebih tinggi dari temperatur inti matahari. Periode yang dimulai pada usia 0 hingga 10-43 detik dikenal sebagai periode (masa) Planck yang hingga saat ini masih merupakan misteri bagi sains. Para ilmuwan mengimpikan sebuah teori yang dapat menggabungkan teori kuantum dengan teori gravitasi yang diharapkan dapat menguak apa yang terjadi pada masa Planck. Teori yang dinamakan teori gravitasi kuantum ini tentulah sangat sulit mengingat bahwa domain kuantum (daerah dimana efek kuantum dominan) berukuran mikroskopik maksimal sebesar atom atau molekul, sedangkan gaya gravitasi terlihat superior pada skala planet atau galaksi.

Meski demikian, usaha ke arah sana sudah banyak dilakukan, misalnya melalui gagasan teori Superstring yang mempostulasikan ruang dengan dimensi 10 atau 26 pada masa Planck. Dimensi-dimensi tersebut berkontraksi setelah masa Planck dan menyisakan hanya 3 dimensi ruang serta satu dimensi waktu saat ini. Setelah masa Planck alam semesta memasuki masa Penggabungan Agung (Grand Unification). Pada masa ini semua gaya fundamental kecuali gaya gravitasi sama kuatnya. Saat itu alam semesta masih belum berisi apa-apa kecuali sup plasma dengan temperatur lebih dari seratus ribu triliun triliun Kelvin. Periode ini tidak berlangsung lama dan alam semesta mengalami inflasi (pengembangan secara cepat) yang diakhiri dengan pemisahan gaya lemah dan gaya elektromagnetik. Setelah kedua macam gaya tersebut terbedakan, sup plasma panas berubah menjadi sup elektron-quark beserta partikel-partikel pembawa gaya elektrolemah yaitu partikel W dan Z. Partikel-partikel tersebut eksis di alam semesta bersama anti partikel mereka yang jika bergabung akan bertransformasi menjadi radiasi dan sebaliknya radiasi yang ada dapat segera berubah menjadi partikel dan anti-partikel. Seperseratus ribu detik setelah ledakan temperatur alam semesta turun menjadi 10 triliun Kelvin atau sekitar seribu kali lebih panas dari temperatur pusat matahari. Pada saat ini sup quark berkondensasi menjadi proton dan netron yang merupakan komponen dasar dari nukleus atau inti atom. Sekitar tiga menit kemudian temperatur terus menurun menjadi satu milyar Kelvin. Energi kinetik yang dihasilkan temperatur sebesar ini sudah tidak mampu lagi menahan gaya nuklir kuat antara proton dan netron yang selanjutnya bergabung menjadi nucleus-nukleus ringan. Proses ini dinamakan sebagai proses nukleosintesis. Proton dan netron bergabung menjadi nukleus deuterium. Deuterium kemudian menangkap sebuah netron membentuk inti tritium. Selanjutnya Tritium bergabung dengan sebuah proton menjadi inti Helium. Proses ini berlanjut terus hingga mencapai inti atom Lithium, namun dengan peluang yang semakin kecil. Dengan demikian teori Big Bang meramalkan kelimpahan Hidrogen dan Helium di dalam alam ini. Konfirmasi ramalan ini diperoleh melalui spektrum bintang-bintang serta galaksi yang dapat diamati dari bumi. Setelah 3 menit pertama berlalu tidak banyak perubahan yang terjadi kecuali temperatur terus menurun dan alam semesta semakin besar hingga usia jagad raya mencapai 300.000 tahun. Di usia ini alam semesta telah mendingin menjadi 3000 Kelvin, suatu kondisi temperatur yang masih mampu melelehkan kebanyakan logam yang kita kenal.

Walaupun temperatur ini masih sangat tinggi, energi kinetik yang dimiliki oleh elektron tidak mampu lagi menahan gaya tarik menarik Coulomb antara elektron dan nukleus. Elektron kemudian bergabung dengan nukleus membentuk atom sehingga seluruh sup plasma tadi akhirnya berubah menjadi atom-atom. Mulai saat ini radiasi tidak lagi bertransformasi menjadi partikel dan anti-partikel, sehingga dikatakan bahwa alam semesta mulai terlihat transparan oleh radiasi. Radiasi foton selanjutnya dapat bergerak bebas bersama mengembangnya alam semesta. Dengan demikian, radiasi CMB yang teramati oleh para ilmuwan adalah fosil radiasi yang berasal dari 300.000 tahun setelah terjadinya Big Bang. Gambar 3. Kronologi alam semesta dalam skala yang tidak linier. Suhu rata-rata alam semesta di bagian kanan gambar diperkirakan dengan menggunakan asumsi sederhana dari persamaan Einstein yang menghasilkan persamaan berbanding terbalik terhadap akar dari usia jagad raya. Dalam beberapa jam setelah Big Bang pembentukan Helium serta elemen-elemen ringan lainnya berhenti. Alam semesta terus berkembang dan mendingin, namun dibeberapa lokasi yang memiliki kerapatan jauh lebih besar dibandingkan di tempat lain proses pengembangan tersebut agak lambat akibat gaya tarik menarik gravitasi yang relatif lebih besar.

Bahkan di tempat-tempat tertentu di alam semesta proses pengembangan berhenti sama sekali dan elemen-elemen yang ada di tempat itu mulai merapat. Karena gaya gravitasi semakin bertambah, gas-gas Hidrogen dan Helium mulai berrotasi untuk mengimbangi tarikan gravitasi. Proses ini selanjutnya melahirkan galaksi-galaksi yang berputar dan memiliki berbagai macam bentuk seperti cakram dan elips, bergantung pada kecepatan rotasi serta gaya gravitasinya. Selanjutnya gas-gas Hidrogen dan Helium dalam galaksi akan pecah menjadi awan-awan yang lebih kecil dan juga mengalami proses kontraksi karena masing-masing memiliki gaya gravitasi sendiri. Karena atom-atom di dalam awan-awan tersebut saling bertumbukan, tarikan gravitasi mengakibatkan tekanan bertambah dan temperatur terus meningkat yang pada akhirnya sanggup untuk menyulut reaksi nuklir fusi. Reaksi ini akan mengubah Hidrogen menjadi Helium dan berlangsung relatif lama karena persediaan Hidrogen yang berlimpah dan terjadi keseimbangan antara gaya gravitasi dengan gaya ledakan nuklir. Helium kemudian diubah menjadi elemen-elemen yang lebih berat melalui proses fusi hingga menjadi Karbon dan Oksigen. Tahapan selanjutnya menghasilkan bintang-bintang di dalam galaksi yang sebagian meledak sambil melemparkan bahan bakar untuk membentuk bintang-bintang generasi baru.

Matahari kita adalah salah satu contoh dari bintang jenis generasi baru ini. Sebagian kecil pecahan ledakan yang mengandung element-elemen lebih berat tidak lagi sanggup untuk menyalakan reaksi fusi nuklir karena elemen-elemennya relatif sudah stabil dan temperaturnya tidak cukup tinggi. Bagian ini akhirnya membentuk planet-planet yang mengorbit bintang seperti bumi kita yang mengorbit matahari. Pada saat bumi terbentuk, sekitar 5 milyar tahun yang lalu, temperaturnya sangat tinggi dan tidak memiliki atmosfir. Setelah agak lama barulah temperatur bumi menurun dan atmosfir mulai terbentuk karena adanya emisi gas dari batu-batuan di atas permukaan bumi. Namun, atmosfir pertama ini bukanlah atmosfir yang dapat mendukung kehidupan seperti saat ini, karena atmosfir bumi mula-mula terdiri dari gas-gas beracun seperti Hidrogen Sulfida. Untungnya beberapa makhluk primitif yang ada saat itu membutuhkan gas-gas tersebut untuk bernafas dan menghasilkan Oksigen sebagai gas buangan ke permukaan bumi, sehingga permukaan bumi akhirnya dipenuhi oleh gas Oksigen. Karena gas Oksigen sendiri merupakan racun bagi makhluk primitif ini, sebagian besar dari mereka akhirnya punah secara alami, sedangkan sebagian lagi dapat menyesuaikan diri dengan mengkonsumsi Oksigen sebagai kebutuhan hidupnya.

Masalah yang Dihadapi Teori Big Bang Teori Big Bang standar (Standard Big Bang atau SBB) berhasil membangun hubungan antara jarak bintang dengan besar pergesaran merah yang teramati, serta dapat menjelaskan berlimpahnya elemen-elemen ringan seperti Helium, Deuterium, dan Lithium. Untuk menjelaskan fenomena-fenomena tersebut SBB hanya memerlukan satu konstanta sebagai input yaitu rasio antara kerapatan baryon dengan kerapatan foton di alam semesta saat ini. Namun yang paling penting sekali adalah SBB berhasil meramalkan keberadaan distribusi radiasi benda hitam dari CMB yang berhasil dikonfirmasi dengan akurasi yang sangat tinggi. Di balik semua kesuksesan itu teori SBB ternyata memiliki cacat. Teori SBB tidak dapat menjelaskan mengapa radiasi CMB sangat isotropik. SBB juga menghadapi masalah yang dikenal sebagai problem horizon, yaitu jarak maksimal yang dapat ditempuh cahaya setelah ledakan jauh lebih kecil dibandingkan dengan jarak gelombang mikro dari foton yang teramati pada temperatur yang sama (dengan kata lain, ukuran alam semesta pada saat itu yang terlihat dari masa sekarang jauh lebih besar dari ukuran yang dapat ditempuh cahaya setelah terjadinya Big Bang). Disamping itu, bagi teori SBB fenomena alam semesta yang cenderung flat (fenomena yang memperlihatkan kecenderungan alam semesta untuk terus berkembang) juga masih merupakan misteri. Problem lain adalah SBB secara internal tidak konsisten karena SBB bersandar pada asumsi bahwa materi merupakan zat alir ideal atau fluida klasik, padahal semua ilmuwan tahu bahwa pada temperatur sangat tinggi penjelasan materi sebagai gas ideal klasik tidak lagi valid. Karena Teori Medan Quantum (Quantum Field Theory atau QFT) merupakan satu-satunya teori yang berlaku pada energi (temperatur) sangat tinggi, maka solusi problem terakhir adalah melalui modifikasi SBB dengan QFT. Masuknya QFT pada kosmologi Big Bang ternyata memberi jalan pada penemuan skenario inflasi alam semesta yang mempostulatkan bahwa pada suatu masa alam semesta mengalami pengembangan secara eksponensial. Pada masa ini energi materi disimpan dalam bentuk lain dan dilepas sebagai energi termal di akhir proses inflasi. Skenario inflasi tentu saja dapat menyelesaikan problem horizon karena ukuran alam semesta setelah inflasi konsisten dengan kerucut cahaya masa lampau (ukuran alam semesta di masa lampau dilihat dari masa sekarang).

Selain itu skenario inflasi juga dapat menyelesaikan masalah flatness karena pada masa inflasi entropi semesta bertambah dengan faktor yang sangat besar yang pada akhirnya mendorong alam semesta untuk mengambil bentuk flat. Pembuktian secara akurat diperoleh dengan menggunakan persamaan Friedmann-Robertson-Walker, yang merupakan kasus khusus dari persamaan Einstein dalam teori relativitas umum. Masalah Pada Saat Penciptaan Mungkin, masalah yang paling fundamental dalam teori Big Bang adalah masalah penciptaan atau pada saat alam semesta berusia 0 detik. Seperti sudah dijelaskan di atas, pada saat itu teori Big Bang meramalkan kondisi singularitas yang tidak dapat diakses dengan teori fisika semutakhir apa pun. Namun, kalau pun kita mengabaikan kondisi ini, teori penciptaan alam semesta tampaknya tidak dapat diterima oleh fisika karena menyalahi aturan fisika yang paling fundamental, kekekalan energi. Hukum kekekalan energi merupakan dasar fisika dan belum pernah ada bukti-bukti eksperimen eksplisit bahwa hukum kekekalan energi ini dilanggar. Jika pada saat sebelum alam semesta tercipta tidak terdapat apa-apa sedangkan saat ini kita dapat mengamati alam semesta yang maha luas, maka hukum kekekalan energi telah dilanggar sebesar massa semesta dikalikan dengan kuadrat kecepatan cahaya, E = mc2 , sesuai dengan teori Einstein.

Di manakah letak solusinya? Sebagian ilmuwan berpendapat bahwa energi total alam semesta tetap nol. Energi yang berasal dari massa alam semesta adalah energi positif, sedangkan energi yang mengikat alam semesta akibat gaya tarik menarik gravitasi yang dialami oleh setiap partikel merupakan energi negatif. Kedua jenis energi tersebut saling menghilangkan, sehingga energi total semesta tetap nol sesuai dengan kondisi sebelum alam semesta diciptakan. Pendapat ini juga mendukung adanya materi yang tidak terdeteksi yang tersebar di alam semesta yang disebut materi gelap (dark matter). Untuk menjawab masalah penciptaan materi dari keadaan ‘tidak ada’ menjadi ‘ada’ ilmuwan berpaling pada teori kuantum. Di dalam teori kuantum keadaan ‘tidak ada’ ini dikenal dengan istilah vacuum, suatu keadaan yang ternyata tidak kosong sama sekali namun terdiri dari dinamika penciptaan dan pemusnahan partikel serta anti-partikel dalam waktu yang sangat singkat. Mengapa partikel dan anti-partikel dapat diciptakan dari sesuatu yang tidak ada dan keduanya dapat dimusnahkan tanpa ada bukti sisa radiasi anihilasi? Jawabannya adalah melalui ketidakpastian Heisenberg yang menyatakan bahwa ketidakpastian pengukuran energi berbanding terbalik terhadap ketidakpastian waktu pengukuran dengan konstanta Planck sebagai konstanta pembanding.

Ketidakpastian Heisenberg secara implisit memperbolehkan pelanggaran energi dalam suatu sistem asalkan waktu pelanggaran sangat singkat, semakin besar pelanggaran energi semakin singkat waktu yang diperbolehkan. Dengan demikian keadaan vacuum terdiri dari lautan partikel dan anti-partikel yang eksis dan musnah dalam waktu sangat singkat. Fluktuasi vacuum ini juga mengakibatkan black hole (lubang hitam) bersifat tidak ‘benar-benar hitam’ karena ia dapat menarik partikel sambil meradiasikan anti-partikel dari dalam vacuum. Setelah terjadinya Big Bang jumlah partikel dan anti-partikel sama banyaknya. Keduanya dapat bergabung menjadi radiasi dan sebaliknya radiasi dapat menghasilkan pasangan partikel dan anti-partikel. Mengapa saat ini yang teramati di alam semesta hanyalah materi, atau dengan kata lain ke mana perginya anti-materi? Eksperimen dan teori fisika telah berhasil membuktikan bahwa alam semesta beserta isinya memperlihatkan sifat simetri dengan cacat yang sangat kecil. Pada saat terjadi kesetimbangan termal antara pasangan partikel dan anti-partikel dengan radiasi, tidak semua proton beranihilasi dengan anti-proton dan sebaliknya tidak semua radiasi menghasilkan pasangan partikel dan anti-partikel.

Cacat simetri yang sangat kecil ini akhirnya meninggalkan lebih banyak materi dibandingkan dengan anti-materi, sehingga alam semesta yang terlihat sekarang disusun sepenuhnya oleh materi. Beberapa jenis anti-partikel yang teramati di ruang angkasa diperkirakan berasal dari reaksi nuklir yang berasal dari bintang-bintang tertentu. Nasib Alam Semesta di Masa Mendatang Jauh sebelum CMB terdeteksi oleh Penzias dan Wilson, seorang ilmuwan Rusia bernama Alexander Friedmann mencatat kekeliruan Einstein pada persamaan relativitas umumnya. Sementara Einstein dan para fisikawan lain sibuk memodifikasi persamaan gravitasi untuk membuat alam semesta bersifat statik, Friedmann mengajukan dua asumsi sederhana tentang alam semesta. Pertama: alam semesta terlihat sama ke arah mana pun kita memandang. Kedua: hal tersebut benar dari mana pun kita memandang alam semesta. Untuk skala manusia tentu saja asumsi ini terlihat terlalu ceroboh, namun untuk skala milyaran galaksi simulasi-simulasi komputer saat ini memperlihatkan kebenarannya. Dari kedua asumsi tersebut Friedmann memperlihatkan bahwa alam semesta haruslah berkembang. Bahkan pada tahun 1922 ia dapat meramalkan secara akurat apa yang akhirnya ditemukan oleh Hubble pada tahun 1928. Dalam pemikiran Friedmann ada tiga kemungkinan (model) yang akan terjadi pada alam semesta di masa mendatang. Kemungkinan pertama adalah alam semesta bersifat tertutup (closed universe). Kemungkinan ini terjadi jika gaya gravitasi yang dihimpun oleh semua galaksi relatif sangat kuat, sehingga mampu untuk menekuk ruang (space) menjadi bentuk seperti permukaan sebuah bola jika kita bayangkan alam semesta hanya terdiri dari dua dimensi. Untuk model ini alam semesta akan berhenti berkembang pada suatu masa dan gaya gravitasi akan kembali menyatukan semua galaksi menuju ke satu titik. Apa yang terjadi kemudian adalah kehancuran semesta yang dikenal dengan istilah Big Crunch atau kebalikan dari Big Bang.

Kemungkinan kedua adalah gaya gravitasi terlalu lemah untuk mengatasi proses pengembangan alam semesta sehingga alam semesta akan terus menerus berkembang dengan cepat dan selamanya. Kemungkinan yang terakhir akan terjadi jika proses pengembangan alam semesta tidak terlalu cepat namun hanya cukup untuk mengeliminasi gaya gravitasi, sehingga alam semesta berkembang menuju ukuran tertentu dan kecepatan pengembangannya berkurang sedikit demi sedikit menuju nol. Pada kasus ini alam semesta dikatakan bersifat flat. Dari ketida model tersebut mana yang paling mungkin menurut para ilmuwan? Karena peluang untuk setiap model sangat bergantung pada laju berkembangnya semesta serta besar gaya gravitasi yang dimilikinya, maka informasi tentang kerapatan rata-rata alam semesta sangat menentukan. Jika kerapatan rata-rata ini lebih kecil dari suatu nilai kritis maka alam semesta akan terus berkembang untuk selamanya. Namun jika sebaliknya maka kehancuran alam semesta akan terjadi melalui proses Big Crunch. Hingga saat ini hasil pengukuran dan perhitungan kebanyakan mengarah pada nilai kritis yang berarti bahwa alam semesta cenderung untuk bersifat flat. Meski demikian, banyak ketidakpastian yang harus diperhitungkan para ilmuwan. Salah satu dari yang paling membingungkan para ilmuwan adalah pada pengukuran konstanta Hubble, suatu konstanta yang menghubungkan antara jarak bumi-bintang dengan pergeseran merah (red shift) bintang tersebut. Konstanta Hubble yang banyak diyakini oleh para astronom saat ini menghasilkan usia alam semesta pada kerapatan kritis sekitar 10 milyar tahun. Kontrasnya, pengukuran memperlihatkan bahwa usia bintang tertua dalam galaksi kita paling tidak telah 14 milyar tahun. Wajar saja jika perdebatan yang sangat sengit masih mewarnai masalah ini. Bagi kita sendiri, sebagai manusia yang hidup di masa kini, model mana yang mungkin terjadi tidak akan menjadi masalah.

Meski alam semesta keesokan hari mulai mengkerut menuju kehancuran, waktu yang dibutuhkan tentulah paling tidak 10 milyar tahun lagi. Pada saat itu tentu saja seluruh manusia dan peradabannya di permukaan bumi telah lama punah karena matahari sudah kehabisan bahan bakar. Kecuali, seperti kata Stephen Hawking dalam bukunya A Brief History of Time, jika manusia sudah mengkoloni tatasurya atau galaksi-galaksi lain yang masih memungkinkan berjalannya kehidupan. Jika kasus terakhir ini terjadi maka manusia-manusia di akhir zaman akan dapat “menikmati” perubahan warna langit menjadi merah lalu membara dan terang benderang karena peningkatan temperatur menuju ke tak hingga. Apa yang akan terjadi setelah Big Crunch tidak ada yang tahu, karena apa yang terjadi setelah keadaan singularitas tidak dapat diprediksi dengan menggunakan pengetahuan manusia saat ini. Namun jika alam semesta ini terus berkembang, maka ia akan menuju ke temperatur nol absolut. Alam semesta akan terus menerus mendingin dan mati karena tidak ada lagi proses transfer energi yang merupakan prinsip dasar dari kehidupan.

(Dr. Terry Mart, staf pengajar dan peneliti pada Jurusan Fisika FMIPA UI)