Senin, 26 Oktober 2009

Awal terjadinya Bumi


Ilustrasi teori big bang


Teori Big Bang, selama beberapa dekade, dipercaya memberikan penjelasan paling masuk akal tentang kelahiran alam semesta. Teori ini menerangkan bahwa semesta lahir sekitar 14 miliar tahun lalu lewat dentuman besar entitas zat dan energi.

Segera setelah ledakan pertama tersebut, semesta meluas dengan cepat, dalam sebuah fenomena yang disebut para astronom sebagai inflasi. Proses perluasan semesta berlanjut dengan periode sangat singkat dan pendinginan sangat cepat, diikuti dengan ekpansi yang lebih tenang. Big Bang menjadi awal pembentukan ruang dan waktu.

Tapi model tersebut, dalam kaca mata Steinhardt dan Turok, memiliki beberapa kekurangan. Model tersebut tidak dapat menerangkan apa yang terjadi sebelum Big Bang dan menjelaskan hasil akhir dari semesta.

Akhir Teori Big Bang

Steinhardt dan Turok dari Cambridge, dalam laporan di jurnal Science, menguraikan bahwa Big Bang hanyalah salah satu bagian dari pembuatan semesta, tapi bukan pelopor dari kelahiran semesta. Ia hanya bagian kecil dari proses pembentukan semesta yang tidak memiliki awal dan akhir.

Sehingga penentuan umur semesta, yang muncul dari teori Big Bang, merupakan kesimpulan mengada-ada. Penambahan dan penyusutan semesta terjadi secara terus-menerus, berlangsung bukan dalam miliar tapi triliunan tahun.

"Waktu tidak mesti memiliki awal," ujar Steinhardt dalam wawancara telepon dengan Associated Press. Ia mengatakan bahwa teori waktu sebenarnya hanya transisi atau tahap evolusi dari fase sebelum semesta ada ke fase perluasan semesta yang ada saat ini.

Para ilmuwan yang menyokong teori Big Bang melihat ekspansi semesta ditentukan oleh sejumlah energi yang memperlambat dan mempercepat ekspansi. Energi yang memperlambat ekspansi ini kemudian bergerombol dalam galaksi, bintang dan planet. Energi yang mempercepat ekspansi ini diistilahkan sebagai "energi gelap".

Namun Steinhardt dan Turok melihat bahwa materi semesta tidak sekadar terdiri dari energi biasa dan "energi gelap", tapi juga "spesies ketiga". "Kami melihat rasio energi yang membentuk semesta adalah 70 persen materi unik dan 30 persen materi biasa," ujar Steinhardt.

Materi biasa yang dimaksud Steinhardt adalah materi yang membuat ekspansi semesta lebih pelan, yang mengijinkan gravitasi menciptakan galaksi, bintang dan planet, termasuk bumi.

Sementara percepatan ekspansi didorong oleh "energi gelap" yang menyatukan sejumlah zat dan energi. "Energi ini, sekali mengambil alih semesta, mendorong segala seuatu pada pusat percepatan. Sehingga semesta akan berukuran dua kali lipat setiap 14 hingga 15 miliar tahun sepanjang ada energi gravitasi yang mendominasi semesta," ujar Steinhardt.

Dentuman besar muncul ketika "energi gelap" mengubah karakter ini. Dengan alasan inilah, kedua ilmuwan fisika tersebut menolak menerima argumen bahwa Big Bang merupakan penyebab kelahiran alam semesta. Karena semesta sudah ada sebelum dentuman itu terjadi.

Penulis kosmologi Marcus Chown Concedes mengakui pembuktian model semesta memang rumit. Ia bahkan mengatakan sejarah semesta adalah sejarah kesalahan kita sebagai manusia.

Karena kita hendak menyelidiki materi yang luar biasa besar, sementara kita hanya bisa duduk di sebuah planet kecil yang menjadi bagian dari materi tersebut.

Namun,, Sebuah teori lahir dari keingintahuan akan suatu kejadian atau keadaan. Tidak mudah untuk mempercayai sebuah teori baru, apalagi jika teori tersebut lahir ditengah kondisi masyarakat yang memiliki kepercayaan yang berbeda. Tapi itulah kenyataan yang harus dihadapi oleh para ilmuwan di awal-awal penemuan mereka

Hal utama yang dihadapi untuk mengerti lebih jauh lagi tentang Tata Surya adalah bagaimana Tata Surya itu terbentuk, bagaimana objek-objek didalamnya bergerak dan berinteraksi serta gaya yang bekerja mengatur semua gerakan tersebut. Jauh sebelum Masehi, berbagai penelitian, pengamatan dan perhitungan telah dilakukan untuk mengetahui semua rahasia dibalik Tata Surya.

Pengamatan pertama kali dilakukan oleh bangsa China dan Asia Tengah, khususnya dalam pengaruhnya pada navigasi dan pertanian. Dari para pengamat Yunani ditemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat tetap di langit, tampak juga objek-objek yang mengembara dan dinamakan planet. Orang-orang Yunani saat itu menyadari bahwa Matahari, Bumi, dan Planet merupakan bagian dari sistem yang berbeda. Awalnya mereka memperkirakan Bumi dan Matahari berbentuk pipih tapi Phytagoras (572-492 BC) menyatakan semua benda langit berbentuk bola (bundar).

Sampai dengan tahun 1960, perkembangan teori pembentukan Tata Surya bisa dibagi dalam dua kelompok besar yakni masa sebelum Newton dan masa sesudah Newton.

Permulaan Perhitungan Ilmiah
Perhitungan secara ilmiah pertama kali dilakukan oleh Aristachrus dari Samos (310-230 BC). Ia mencoba menghitung sudut Bulan-Bumi-Matahari dan mencari perbandingan jarak dari Bumi-Matahari, dan Bumi-Bulan. Aristachrus juga merupakan orang pertama yang menyimpulkan Bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran yang menjadi titik awal teori Heliosentrik. Jadi bisa kita lihat kalau teori heliosentrik bukan teori yang baru muncul di masa Copernicus. Namun jauh sebelum itu, Aristrachrus sudah meletakkan dasar bagi teori heliosentris tersebut.

Pada era Alexandria, Eratoshenes (276-195BC) dari Yunani berhasil menemukan cara mengukur besar Bumi, dengan mengukur panjang bayangan dari kolom Alexandria dan Syene. Ia menyimpulkan, perbedaan lintang keduanya merupakan 1/50 dari keseluruhan revolusi. Hasil perhitungannya memberi perbedaan sebesar 13% dari hasil yang ada saat ini.

Ptolemy dan Teori Geosentrik
Ptolemy (c 150AD) menyatakan bahwa semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Dan teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun. Tapi teori geosentrik mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemy mengajukan dua komponen gerak. Yang pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun pada titik yang disebut deferent. Gerak yang kedua disebut epycycle, gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent.

Teori heliosentrik dan gereja
Nicolaus Copernicus (1473-1543) merupakan orang pertama yang secara terang-terangan menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat sistem Tata Surya, dan Bumi bergerak mengeliinginya dalam orbit lingkaran. Untuk masalah orbit, data yang didapat Copernicus memperlihatkan adanya indikasi penyimpangan kecepatan sudut orbit planet-planet. Namun ia mempertahankan bentuk orbit lingkaran dengan menyatakan bahwa orbitnya tidak kosentrik. Teori heliosentrik disampaikan Copernicus dalam publikasinya yang berjudul De Revolutionibus Orbium Coelestium kepada Paus Pope III dan diterima oleh gereja.

Tapi dikemudian hari setelah kematian Copernicus pandangan gereja berubah ketika pada akhir abad ke-16 filsuf Italy, Giordano Bruno, menyatakan semua bintang mirip dengan Matahari dan masing-masing memiliki sistem planetnya yang dihuni oleh jenis manusia yang berbeda. Pandangan inilah yang menyebabkan ia dibakar dan teori Heliosentrik dianggap berbahaya karena bertentangan dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi sentral di alam semesta.

Lahirnya Hukum Kepler
Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori Heliosentrik, tidak semua orang setuju dengannya. Salah satunya, Tycho Brahe (1546-1601) dari Denmark yang mendukung teori matahari dan bulan mengelilingi bumi sementara planet lainnya mengelilingi matahari. Tahun 1576, Brahe membangun sebuah observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan melakukan penelitian disana sampai kemudian ia pindah ke Prague pada tahun 1596.

Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel gerak planet dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630). Setelah kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan menemukan bahwa orbit planet tidak sirkular melainkan elliptik.

Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini yaitu ;

1. Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.

2. Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.

3. Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari.

Kepler menuliskan pekerjaannya dalam sejumlah buku, diantaranya adalah Epitome of The Copernican Astronomy dan segera menjadi bagian dari daftar Index Librorum Prohibitorum yang merupakan buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga terdapat publikasi Copernicus, De Revolutionibus Orbium Coelestium.

Awal mula dipakainya teleskop
Pada tahun 1608, teleskop dibuat oleh Galileo Galilei (1562-1642), .Galileo merupakan seorang professor matematika di Pisa yang tertarik dengan mekanika khususnya tentang gerak planet. Ia salah satu yang tertarik dengan publikasi Kepler dan yakin tentang teori heliosentrik. Dengan teleskopnya, Galileo berhasil menemukan satelit-satelit Galilean di Jupiter dan menjadi orang pertama yang melihat keberadaan cincin di Saturnus.
Salah satu pengamatan penting yang meyakinkannya mengenai teori heliosentrik adalah masalah fasa Venus. Berdasarkan teori geosentrik, Ptolemy menyatakan venus berada dekat dengan titik diantara matahari dan bumi sehingga pengamat dari bumi hanya bisa melihat venus saat mengalami fasa sabit.
Tapi berdasarkan teori heliosentrik dan didukung pengamatan Galileo, semua fasa Venus bisa terlihat bahkan ditemukan juga sudut piringan venus lebih besar saat fasa sabit dibanding saat purnama. Publikasi Galileo yang memuat pemikirannya tentang teori geosentrik vs heliosentrik, Dialogue of The Two Chief World System, menyebabkan dirinya dijadikan tahanan rumah dan dianggap sebagai penentang oleh gereja.

Dasar yang diletakkan Newton
Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727) dilahirkan. Bisa dikatakan Newton memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang sebelum dirinya terutama mengenai asal mula Tata Surya. Ia menyusun Hukum Gerak Newton dan kontribusi terbesarnya bagi Astronomi adalah Hukum Gravitasi yang membuktikan bahwa gaya antara dua benda sebanding dengan massa masing-masing objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Hukum Gravitasi Newton memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan dalam Principia yang ia tulis selama 15 tahun.

Neori Newton menjadi dasar bagi berbagai teori pembentukan Tata Surya yang lahir kemudian, sampai dengan tahun 1960 termasuk didalamnya teori monistik dan teori dualistik. Teori monistik menyatakan bahwa matahari dan planet berasal dari materi yang sama. Sedangkan teori dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari sumber materi yang berbeda dan terbetuk pada waktu yang berbeda.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar