Lubang cacing didiskripsikan sebagai terowongan aneh yang melalui dan menghubungkan ruang-waktu. Persepektif imajinasi, jika kita dapat mengaksesnya kita bisa bepergian dalam ruang waktu singkat dan dapat melintasi dimensi waktu lalu atau dimasa depan.
Jika anda pernah menonton doraemon dan antman, mungkin itu adalah refrensi imajinasi yang kreatif. Lubang cacing masih sebatas hipotesa dan masih menjadi bahan fiksi ilmiah.
Lubang cacing (Wormholes) adalah solusi khusus untuk persamaan yang menjelaskan teori relativitas umum Einstein yang menghubungkan dua titik berjauhan dalam ruang atau waktu melalui terowongan. Idealnya, panjang terowongan ini lebih pendek dari jarak antara dua titik tersebut, membuat lubang cacing semacam jalan pintas. Meskipun mereka adalah pokok dari fiksi ilmiah dan telah menangkap imajinasi populer, lubang cacing, sejauh yang kita tahu, hanya hipotetis. Mereka adalah solusi yang sah untuk relativitas umum, tetapi para ilmuwan tidak pernah menemukan cara untuk mempertahankan lubang cacing yang stabil di alam semesta nyata.
Siapa Penemu Pertama Lubang Cacing?
Solusi lubang cacing yang paling sederhana ditemukan oleh Albert Einstein dan Nathan Rosen pada tahun 1935, itulah sebabnya lubang cacing kadang-kadang disebut “jembatan Einstein-Rosen”. Einstein dan Rosen memulai dengan solusi matematis lubang hitam, yang terdiri dari singularitas (titik dengan kerapatan tak terbatas) dan cakrawala peristiwa (wilayah yang mengelilingi singularitas tersebut di mana tidak ada yang bisa lolos). Menurut The Physics of the Universe, mereka menemukan bahwa mereka dapat memperluas solusi ini untuk memasukkan kebalikan dari lubang hitam yaitu lubang putih.
Lubang putih hipotetis ini juga mengandung singularitas, tetapi beroperasi secara terbalik dengan lubang hitam: Tidak ada yang bisa memasuki cakrawala peristiwa lubang putih, dan materi apa pun di dalam lubang putih akan segera dikeluarkan.
Einstein dan Rosen menemukan bahwa, secara teoritis, setiap lubang hitam berpasangan dengan lubang putih. Karena dua lubang akan ada di tempat terpisah di ruang angkasa, sebuah terowongan “lubang cacing” akan menjembatani kedua ujungnya.
Apakah Lubang Cacing itu Mungkin atau Mustahil?
Untuk melakukan perjalanan melalui lubang cacing, terowongan dalam ruang-waktu itu harus stabil.
Namun, lubang cacing yang dibuat dari sepasang lubang hitam dan putih tidak akan terlalu berguna. Pertama, lubang putih tidak stabil. Jika Anda menjatuhkan partikel ke arah cakrawala peristiwa lubang putih, partikel itu tidak akan pernah mencapai cakrawala peristiwa, karena tidak ada yang bisa masuk ke lubang putih. Jadi energi sistem akan terus meningkat hingga tak terhingga, akhirnya meledakkan lubang putih, menurut fisikawan Universitas Colorado, Andrew Hamilton.
Kedua, bahkan jika lubang putih bisa ada, satu-satunya cara untuk memasuki lubang cacing semacam ini adalah dengan melintasi cakrawala peristiwa lubang hitam di sisi lain. Tapi begitu sebuah objek melintasi cakrawala peristiwa, itu tidak akan pernah bisa pergi. Jadi benda bisa masuk lubang cacing tapi tidak pernah lepas.
Terakhir, lubang cacing itu sendiri tidak akan stabil. Satu foton, atau partikel cahaya, yang melewati terowongan lubang cacing akan memasukkan begitu banyak energi ke sistem sehingga terowongan itu akan pecah, menghancurkan lubang cacing, menurut European Southern Observatory.
Namun, pada tahun 1970-an, fisikawan mengerjakan matematika yang diperlukan untuk membuat lubang cacing yang stabil, atau “dapat dilalui”, menurut fisikawan University of California, Santa Barbara Diandian Wang. Triknya adalah memindahkan pintu masuk terowongan lubang cacing di luar cakrawala peristiwa lubang hitam dan menstabilkan terowongan itu sendiri sehingga materi yang melewatinya tidak langsung menyebabkan keruntuhan bencana.
Bahan utama untuk menstabilkan lubang cacing adalah apa yang disebut materi eksotis, atau beberapa bentuk materi yang memiliki massa negatif. Sayangnya untuk lubang cacing seperti itu, para ilmuwan tidak pernah menemukan bukti untuk massa negatif, dan itu akan melanggar kekekalan momentum, yang menyatakan bahwa momentum harus tetap konstan jika tidak ada gaya yang diterapkan; benda bermassa negatif yang ditempatkan di sebelah benda bermassa positif akan segera berakselerasi, tanpa sumber energi.
Bagaimana Bentuk Lubang Cacing?
Jika menyimpulkan semua teori yang sudah ada, jika ada lubang cacing akan terlihat sangat aneh. Pintu masuknya akan berbentuk bola, seperti permukaan planet. Jika Anda melihat ke dalamnya, Anda akan melihat cahaya masuk dari sisi lain. Terowongan lubang cacing bisa berapa pun panjangnya, dan saat menyusuri terowongan, Anda akan melihat pemandangan yang terdistorsi dari wilayah alam semesta tempat Anda berasal dan wilayah yang Anda tuju.
Apakah Lubang Cacing Jalan Melintasi Dimensi Waktu?
Secara teori, lubang cacing juga bisa bertindak sebagai mesin waktu. Relativitas khusus menyatakan bahwa jam yang bergerak berjalan lambat. Dengan kata lain, seseorang yang berlari hampir dengan kecepatan cahaya tidak akan maju ke masa depan mereka sendiri secepat seseorang yang berdiri diam.
Jika para ilmuwan entah bagaimana bisa membangun lubang cacing, awalnya kedua ujungnya akan disinkronkan dalam waktu. Tetapi jika salah satu ujungnya kemudian dipercepat hingga mendekati kecepatan cahaya, ujung itu akan mulai tertinggal di belakang ujung yang lain. Kedua pintu masuk kemudian dapat disatukan, tetapi salah satu pintu masuk akan berada di masa lalu yang lain, menurut fisikawan MIT Andrew Friedman.
Untuk melakukan perjalanan kembali ke masa lalu, Anda cukup berjalan melalui salah satu ujungnya. Ketika Anda keluar dari lubang cacing, Anda akan berada di masa lalu Anda sendiri.
Bagaimana Menciptakan Lubang Cacing?
Lubang cacing mungkin terjadi secara alami pada skala mikroskopis dalam busa kuantum.
Saat ini tidak ada cara yang diketahui untuk membangun lubang cacing, dan lubang cacing adalah murni hipotetis. Meskipun materi eksotis tidak mungkin ada, mungkin ada cara lain untuk menstabilkan lubang cacing yaitu energi negatif.
Dimana kekosongan ruang-waktu diisi dengan medan kuantum, blok pembangun kuantum fundamental yang memunculkan gaya dan partikel yang kita alami, dan medan kuantum ini memiliki sejumlah energi intrinsik. Dimungkinkan untuk membuat skenario di mana energi kuantum di wilayah tertentu lebih rendah dari sekitarnya, membuat energi itu negatif di tingkat lokal. Energi negatif seperti itu ada di dunia nyata dalam bentuk efek Casimir, di mana energi kuantum negatif antara dua pelat logam paralel menyebabkan pelat saling tarik-menarik, menurut ahli matematika University of California, Riverside, John Baez.
Tetapi tidak ada yang tahu apakah energi kuantum negatif ini dapat digunakan untuk menstabilkan lubang cacing. Bahkan mungkin bukan jenis energi negatif yang “benar”, karena energi negatif itu hanya relatif terhadap lingkungannya, bukan secara mutlak.
Lubang cacing mungkin terjadi secara alami pada skala mikroskopis dalam busa kuantum, sifat ruang-waktu yang bergolak pada skala terkecil karena energi kuantum yang sama. Dalam hal ini, lubang cacing mungkin muncul dan menghilang terus-menerus. Tetapi sekali lagi, tidak jelas bagaimana “meningkatkan” lubang cacing itu ke ukuran yang cukup besar untuk Anda lewati, dan menjaganya tetap stabil.
Refrensi:
- Livescience.com (Original Post)
- https://www.physicsoftheuniverse.com/topics_blackholes_wormholes.html
- https://jila.colorado.edu/~ajsh/bh/schww.html
- https://supernova.eso.org/exhibition/1209/
- https://web.physics.ucsb.edu/~diandian/resources/worm.pdf
- https://web.mit.edu/asf/www/Wilfred_Wormhole/wormhole.pdf
- https://math.ucr.edu/home/baez/physics/Quantum/casimir.html
Tinggalkan komentar