Studi: Big Bang Mungkin Bermula dari Pantulan di Dalam Lubang Hitam

• Makalah baru di Physical Review D menafsirkan Big Bang bukan sebagai titik awal segala sesuatu, melainkan sebagai hasil pantulan (bounce) yang terjadi di dalam lubang hitam sangat masif setelah keruntuhan gravitasi
• Kosmologi standar menjelaskan struktur dan evolusi alam semesta melalui Big Bang, inflasi kosmik, dan energi gelap, tetapi masih menyisakan masalah mendasar berupa singularitas dan komponen yang belum diamati secara langsung
• Model baru ini menerapkan prinsip eksklusi kuantum untuk menunjukkan bahwa materi yang runtuh tidak terkompresi tanpa batas, melainkan berhenti pada keadaan berdensitas tinggi lalu berbalik menjadi ekspansi
• Pantulan tersebut dibahas dalam kerangka prinsip dasar relativitas umum dan mekanika kuantum, dan dipandang tidak memerlukan fisika spekulatif seperti medan eksotis atau dimensi tambahan
• Jika prediksi bahwa alam semesta tidak sepenuhnya datar dan harus memiliki kelengkungan ruang positif yang kecil terkonfirmasi lewat observasi, itu dapat menjadi petunjuk kuat bagi model alam semesta yang berasal dari pantulan

---

Model yang Melihat Big Bang sebagai Pantulan, Bukan Permulaan

• Makalah baru yang diterbitkan di Physical Review D mengusulkan bahwa Big Bang mungkin bukan awal dari segala sesuatu, melainkan hasil pantulan yang terjadi di dalam lubang hitam sangat masif yang terbentuk akibat keruntuhan gravitasi
• Model ini disebut black hole universe dan dipandang melihat asal-usul alam semesta dengan cara yang sama sekali berbeda, tetapi tetap berbasis pada fisika dan observasi yang diketahui
• Alurnya adalah kumpulan materi yang sangat padat runtuh karena gravitasi, mencapai densitas sangat tinggi, lalu alih-alih menjadi singularitas, memantul dan berlanjut ke fase ekspansi baru

Celah yang Disisakan Kosmologi Standar

• Model kosmologi standar berhasil menjelaskan struktur dan evolusi alam semesta berdasarkan Big Bang dan inflasi kosmik, yaitu ekspansi sangat cepat pada alam semesta awal
• Namun model Big Bang bermula dari singularitas dengan densitas tak hingga, tempat hukum fisika tidak bekerja
• Untuk menjelaskan struktur skala besar alam semesta, para fisikawan memperkenalkan tahap inflasi yang digerakkan oleh medan tak dikenal dengan sifat aneh
• Ekspansi yang kini teramati makin cepat membutuhkan komponen tak dikenal lain, yaitu energi gelap
• Model standar bekerja dengan baik, tetapi bergantung pada komponen baru yang belum diamati secara langsung dan meninggalkan pertanyaan seperti “dari mana semuanya berasal”, “mengapa bermula dengan cara seperti ini”, dan “mengapa alam semesta begitu datar, halus, dan besar”

Cara Pantulan Terjadi di Dalam Lubang Hitam Alih-alih Singularitas

• Model baru ini tidak menelusuri balik alam semesta yang mengembang, melainkan menelaah apa yang terjadi di dalam materi yang sangat padat ketika runtuh karena gravitasi
• Proses runtuhnya bintang menjadi lubang hitam sudah dikenal, tetapi bagian dalam horizon peristiwa, tempat tidak ada apa pun yang dapat lolos, masih menjadi misteri
• Pada 1965, Roger Penrose membuktikan bahwa dalam kondisi umum, keruntuhan gravitasi harus berujung pada singularitas, dan Stephen Hawking serta lainnya kemudian memperluasnya
  • Teorema singularitas ini mendukung gagasan bahwa singularitas seperti Big Bang tidak dapat dihindari
  • Penrose berbagi Hadiah Nobel Fisika 2020 atas pencapaian ini
• Namun teorema-teorema ini bergantung pada fisika klasik, yang menangani objek makroskopis
• Pada densitas ekstrem, efek mekanika kuantum yang mengatur dunia mikroskopis atom dan partikel harus disertakan, dan hal itu dapat mengubah kesimpulannya

Hasil Matematis dan Kondisi Fisik dalam Makalah Baru

• Makalah ini menunjukkan bahwa keruntuhan gravitasi tidak harus selalu berakhir pada singularitas, serta menyajikan solusi analitik eksak tanpa aproksimasi
• Secara matematis, makalah tersebut menghitung bahwa ketika mendekati singularitas potensial, ukuran alam semesta berubah sebagai fungsi hiperbolik dari waktu kosmik
• Solusi ini menjelaskan proses ketika awan materi yang runtuh mencapai keadaan berdensitas tinggi, lalu memantul ke luar dan memasuki fase ekspansi baru
• Kunci yang memungkinkan pantulan adalah prinsip eksklusi kuantum
  • Dua fermion identik tidak dapat menempati keadaan kuantum yang sama, seperti spin yang sama
  • Karena aturan ini, partikel-partikel di dalam materi yang runtuh tidak dapat dikompresi tanpa batas
  • Akibatnya, keruntuhan berhenti dan berbalik; dalam kondisi yang tepat, pantulan bukan hanya mungkin, tetapi bisa menjadi tak terhindarkan
• Pantulan ini terjadi dalam kerangka yang menggabungkan relativitas umum, yang berlaku pada skala besar seperti bintang dan galaksi, dengan prinsip dasar mekanika kuantum
• Model ini dipandang tidak memerlukan medan eksotis, dimensi tambahan, atau fisika spekulatif

Penjelasan Alternatif untuk Inflasi dan Energi Gelap

• Alam semesta yang muncul setelah pantulan dapat tampak sangat mirip dengan alam semesta saat ini
• Lebih jauh, pantulan dijelaskan dapat secara alami menghasilkan dua fase ekspansi dipercepat yang berbeda, yaitu inflasi dan energi gelap
• Interpretasinya, kedua fase ini berasal dari fisika pantulan itu sendiri, bukan dari medan hipotetis

Prediksi yang Dapat Diuji dan Petunjuk Observasional

• Salah satu kekuatan model ini adalah menghasilkan prediksi yang dapat diuji
• Model ini memprediksi bahwa alam semesta tidak benar-benar datar, melainkan harus memiliki kelengkungan ruang positif yang kecil tetapi tidak nol
  • Ini ditafsirkan sebagai jejak dari overdensitas kecil awal yang memicu keruntuhan
  • Artinya, alam semesta sedikit melengkung seperti permukaan Bumi
• Jika observasi masa depan seperti misi Euclid yang sedang berjalan mengonfirmasi kelengkungan positif kecil, itu dapat menjadi petunjuk kuat bahwa alam semesta berasal dari pantulan semacam ini
• Model ini juga membuat prediksi tentang laju ekspansi alam semesta saat ini, dan prediksi tersebut dipandang sudah teruji

Pertanyaan yang Mengarah ke Riset Alam Semesta Awal dan Materi Gelap

• Model black hole universe dapat memberi petunjuk baru bagi misteri lain tentang alam semesta awal, melampaui masalah teknis dalam kosmologi standar
• Pertanyaan yang dapat terhubung mencakup asal-usul lubang hitam supermasif, sifat materi gelap, serta pembentukan dan evolusi hierarkis galaksi
• Misi antariksa masa depan seperti Arrakhis akan meneliti struktur difus yang sulit dideteksi dengan teleskop darat tradisional
  • Targetnya mencakup halo bintang, yaitu struktur berbentuk bola dari bintang dan gugus bola yang mengelilingi galaksi
  • Termasuk juga galaksi satelit, yaitu galaksi kecil yang mengorbit galaksi yang lebih besar
  • Observasi semacam ini dapat membantu memahami materi gelap dan evolusi galaksi
• Objek kompak sisa seperti lubang hitam yang terbentuk pada fase keruntuhan dan bertahan melewati pantulan dapat terhubung dengan fenomena-fenomena tersebut

Perspektif tentang Posisi Kita di Alam Semesta

• Dalam kerangka black hole universe, seluruh alam semesta yang dapat diamati berada di dalam lubang hitam yang terbentuk di alam semesta induk yang lebih besar
• Dalam perspektif ini, posisi manusia tidak istimewa, berlawanan dengan geosentrisme yang menempatkan Bumi sebagai pusat alam semesta
• Model ini melihat alam semesta bukan sebagai adegan lahirnya segala sesuatu dari ketiadaan, melainkan sebagai rangkaian siklus kosmik yang dibentuk oleh gravitasi, mekanika kuantum, dan keterkaitan mendalam di antara keduanya

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Ringkasannya rapi karena ditulis langsung oleh penulis makalah ilmiahnya. Memang ada risiko penyederhanaan berlebihan, tetapi setidaknya kemungkinan bahwa si penulis tidak memahami sains dasar jadi hilang

  • Benar, tulisannya sendiri juga bagus sekali. Saya berharap lebih banyak peneliti menerbitkan tulisan blog bersama white paper teknis mereka, tetapi saya juga mengakui bahwa tidak semua ilmuwan memiliki, atau ingin memiliki, kemampuan menulis bergaya blog
    Namun saya khawatir dengan dunia tempat peneliti dinilai berdasarkan seberapa viral tulisan blognya, bukan berdasarkan dampak penelitiannya
  • Dulu, tampaknya cukup umum bagi ilmuwan untuk merangkum penelitian mereka bagi khalayak umum, dan itu dianggap semacam kewajiban warga. Pada 1990-an saya punya kumpulan esai dari berbagai ilmuwan berjudul World of Physics, lalu mencarinya lagi puluhan tahun kemudian; sangat saya rekomendasikan
    https://www.amazon.com/World-Physics-Library-Literature-Anti...
  • Ini jauh lebih baik daripada tim humas universitas yang menulis rilis promosi yang dilebih-lebihkan. Biasanya mereka akan menghabiskan waktu mengangkatnya sebagai yang pertama di dunia atau pergeseran paradigma, tetapi penulisnya benar-benar berfokus pada hal-hal penting. Misalnya apakah ada kemungkinan verifikasi, dan jika ada, apa yang harus dicari
  • Benar-benar bagus. Solusinya tampak sangat sederhana dan terasa seperti merapikan semua masalah pada model sebelumnya. Mungkin semua lubang hitam memang memuat alam semestanya masing-masing

• Tulisan ini tidak didasarkan pada teori manajemen atau metafora institusional, melainkan pada makalah fisika (arXiv:2505.23877)
  Yang sebenarnya diusulkan makalah itu adalah bahwa Big Bang mungkin merupakan pantulan gravitasi di dalam lubang hitam yang terbentuk di alam semesta induk yang lebih besar. Tekanan degenerasi kuantum menghentikan keruntuhan sebelum singularitas terbentuk, dan dari luar tampak seperti lubang hitam, tetapi di dalamnya berkembang menjadi ekspansi selama 13,8 miliar tahun. Singkatnya, ini adalah model keruntuhan relativistik dengan koreksi kuantum yang menghindari singularitas, mencakup kelengkungan negatif kecil dan tahap mirip inflasi yang alami, serta menghasilkan prediksi yang dapat diuji

  • Bagian “alam semesta induk berdimensi lebih tinggi” itu keliru. Alam semesta induknya adalah 3+1 dimensi yang familier, sama seperti alam semesta kita
    Usulannya adalah melihat kasus dalam relativitas umum ketika awan materi berbentuk bola yang besar dan renggang runtuh. Dalam proses itu terbentuk horizon peristiwa, dan setelahnya dari luar tampak seperti lubang hitam biasa, sementara evolusi bagian dalam tidak dapat dilihat lagi. Di dalamnya ada awan materi, cangkang vakum besar, dan horizon peristiwa
    Mekanika kuantum menyiratkan bahwa karena tekanan degenerasi, persamaan keadaannya pada awalnya tampak seperti “debu renggang”, lalu pada suatu titik menjadi mendekati “tak termampatkan”. Di bawah berbagai asumsi dan aproksimasi, mereka memperoleh solusi di mana bagian dalam memantul keluar akibat tekanan degenerasi, dan dari sudut pandang internal tampaknya muncul konstanta kosmologis semu, dengan horizon kosmologis yang berkaitan dengan horizon lubang hitam sebagaimana dilihat dari luar
    Di sepanjang makalah, mereka memasukkan angka-angka perkiraan untuk berargumen bahwa skala, massa, usia, konstanta kosmologis semu, dan sebagainya dari alam semesta teramati kita kompatibel dengan mekanisme ini, lalu menangani perturbasi dan anisotropi radiasi latar belakang kosmik dengan cukup banyak lambaian tangan. Kalau ini berhasil, tentu luar biasa, tetapi saya belum yakin apakah modelnya benar-benar konsisten secara internal, dan terlihat banyak bagian yang masih berupa lambaian tangan. Kecocokannya dengan alam semesta teramati yang sebenarnya juga belum meyakinkan
    Saya sudah bertahun-tahun tidak berkecimpung dalam kosmologi, dan saya matematikawan, bukan fisikawan, jadi penilaian ini perlu sangat disaring. Ini berdasarkan pembacaan preprint arXiv, dan saya tidak menelusuri semua perhitungan maupun referensinya
    Tambahan lagi, tampaknya stabilitas di sekitar pantulan juga tidak dibahas. Saya kira wilayah itu diketahui memiliki ketidakstabilan anisotropik tipe BKL. Pada parameter yang tepat, pantulan mungkin terjadi sebelum ketidakstabilan semacam itu membesar, dan mungkin makalah atau referensinya mengklaim demikian ketika memasukkan angka yang disesuaikan dengan alam semesta teramati, tetapi saya bisa saja melewatkannya. Meski begitu, jika semuanya benar-benar cocok, modelnya sendiri akan tetap menakjubkan walaupun tidak stabil
  • Saya belum membaca makalahnya, tetapi ringkasan ini tampak hampir sama dengan yang dikatakan tulisan tersebut. Saya penasaran apa sebenarnya perbedaan antara penjelasan artikel dan rangkuman ini. Dari sudut pandang non-ahli, keduanya terlihat sama
  • Kalau melihat makalahnya, saya tidak melihat isi yang mengatakan alam semesta induk berdimensi lebih tinggi; tampaknya kerangka relativitas umum 4 dimensi yang sama tetap dipakai juga untuk alam semesta induk
  • Mungkinkah interaksi yang sama menciptakan alam semesta datar di dalam lubang hitam di alam semesta kita? Apakah di dalamnya juga bisa muncul alam semesta linear?
    Sulit sekali membayangkan seberapa besar alam semesta 4 dimensi harusnya untuk memuat alam semesta kita, dan jika ada lebih banyak lapisan, ukurannya menjadi semakin tidak masuk akal. Sebaliknya, di dalam alam semesta kita mungkin saja ada tak terhitung banyaknya alam semesta datar yang muat dengan mudah
  • Hela napas: https://arxiv.org/abs/2505.23877

• Jika inti tulisan ini adalah pantulan fermion, maka dengan mempertimbangkan jumlah materi dan energi yang kita ketahui, lubang hitamnya harus sangat besar, dan saya jadi penasaran lingkungan seperti apa yang memungkinkannya tumbuh sampai sebesar itu
  Namun teori dan spekulasi tentang alam semesta lubang hitam sudah ada sejak lama, dan begitu mempelajari konsep horizon peristiwa, ini adalah gagasan yang secara alami bisa muncul, jadi saya berharap itu sedikit lebih diakui alih-alih hanya disebut “alternatif yang radikal dan mengejutkan”. Pembeda utamanya ada pada solusi analitik

• Ada dua masalah atau pertanyaan dalam teori ini
  Pertama, teori ini membutuhkan alam semesta induk yang tidak terbentuk di dalam lubang hitam. Jika begitu, harus ada mekanisme “penciptaan alam semesta” kedua yang mungkin tidak bisa kita ketahui dari dalam alam semesta anak. Alih-alih medan tak dikenal dengan sifat aneh, kita mendapat alam semesta induk tak dikenal dengan sifat aneh, jadi rasanya ini tidak benar-benar menjawab pertanyaan sebenarnya: “bagaimana alam semesta kita bermula?”
  Kedua, lubang hitam di alam semesta induk harus memuat semua materi yang kita lihat, sehingga harus jauh lebih besar daripada lubang hitam mana pun yang dikenal di alam semesta kita. Sulit dibayangkan bagaimana lubang hitam yang 750 miliar kali lebih besar daripada lubang hitam terbesar yang diketahui bisa terbentuk

  • Saya tidak menganggap gagasan ini benar-benar baru
    Dalam model lubang hitam seperti solusi Schwarzschild, ada wilayah ruang-waktu yang secara asimtotik datar yang dari sudut pandang alam semesta kita merupakan bagian dari lubang hitam. Cerita bahwa sesuatu terjadi di dekat singularitas lalu melahirkan alam semesta baru tidak terdengar segila itu
    Jika alam semesta kita adalah anak dari alam semesta lain, dan alam semesta itu juga anak dari alam semesta lainnya, ini cocok dengan model multisemesta yang membahas masalah seperti “mengapa parameter alam semesta seperti ini?” Bisa saja kita kebetulan berada di alam semesta yang memungkinkan kita hidup, atau bisa juga ada seleksi alam, di mana alam semesta yang menghasilkan lebih banyak lubang hitam memiliki lebih banyak anak
    Soal ukuran relatif lubang hitam induk, hukum kekekalan energi dalam pengertian umum tidak harus selalu berlaku untuk alam semesta. Salah satu gagasannya adalah energi ikat gravitasi alam semesta sama dengan nilai negatif dari massa total alam semesta, sehingga totalnya nol; jadi jumlahnya lebih banyak atau lebih sedikit tidak melanggar apa pun
  • Alam semesta induk tidak selalu diperlukan. Alam semesta bisa mengembang, melambat, lalu runtuh kembali, dan dalam kasus ini bisa memantul lagi
    Apakah proses itu berulang selamanya, apakah energi hilang dalam pantulan, dan jika hilang ke mana serta bagaimana perginya, adalah pertanyaan terpisah
    Pernyataan bahwa lubang hitam alam semesta induk harus jauh lebih besar juga benar sekaligus tidak. Itu tidak memperhitungkan kontraksi. Dalam relativitas, situasi seperti memasukkan tangga 100 kaki ke dalam gudang 10 kaki pun mungkin terjadi
    Yang terpenting, untuk menerbitkan sesuatu, tidak perlu mengetahui semuanya sekaligus. Kalau begitu, tak seorang pun bisa menerbitkan makalah. Adanya kritik itu baik, dan kritik itu mengarah ke pekerjaan berikutnya
  • Bisa juga ada rantai alam semesta-lubang hitam-alam semesta yang tak berhingga, di mana setiap alam semesta terbentuk di dalam lubang hitam. Karena kita tidak tahu apa arti “tak berhingga” dalam situasi ini, kita tidak bisa begitu saja menyingkirkannya. Ini mirip dengan Aristoteles yang menolak rantai sebab tak berhingga, tetapi jika dilihat sekarang, itu merupakan kesimpulan yang cacat
    Kita juga tidak tahu apakah alam semesta kita besar atau kecil dibandingkan alam semesta lain. Kita tidak tahu apakah membandingkan ukuran antarapalam semesta itu bermakna, dan kalau bermakna, bagaimana cara melakukannya. Big Bang itu sendiri mungkin merupakan spekulasi terbesar dalam sains modern
  • Alam semesta luar mungkin selalu ada, dan tidak seperti alam semesta kita, mungkin akhirnya runtuh. Sebaliknya, alam semesta kita mengembang dan tampaknya akan terus mengembang selamanya. Ada simetri yang cukup rapi. Mungkin sebenarnya ini satu alam semesta, dan keruntuhan serta pengembangan hanyalah bayangan cermin satu sama lain
  • Kita cenderung mengantropomorfiskan alam semesta, berpikir bahwa karena kita sendiri bermula, alam semesta juga harus “bermula”. Apakah memang harus begitu? Alam semesta tidak berkewajiban memiliki awal. Jika berlayar mengelilingi Bumi, pada akhirnya kita bisa kembali ke titik awal

• Saya pernah membaca di suatu tempat bahwa alam semesta 3 dimensi kita bisa saja berada di dalam lubang hitam 4 dimensi. Penjelasannya, ketika melewati horizon peristiwa lubang hitam, koordinat radius menjadi seperti waktu sehingga kita kehilangan satu derajat kebebasan ruang, sementara gerak ke arah tangensial tetap mungkin, sehingga menjadi alam semesta berdimensi N-1
  Jadi alam semesta 3 dimensi kita bisa berupa materi yang jatuh ke lubang hitam 4 dimensi, dan lubang hitam 3 dimensi kita mungkin memuat alam semesta Flatland 2 dimensi. Alam semesta 4 dimensi di luar juga bisa berada di dalam lubang hitam 5 dimensi, dan seterusnya

  • Kalau begitu, bisa ada permainan salon untuk menebak sifat akrab mana dari alam semesta yang kita kenal yang sebenarnya merupakan dimensi ke-4 yang terspagetifikasi
    Dulu saya pernah menebak c. Karena itu konstanta. Mungkin semua konstanta adalah sisa-sisa yang terspagetifikasi dari alam semesta tingkat lebih tinggi
  • Kesimpulan di balik pernyataan bahwa setelah melewati horizon peristiwa, koordinat radius menjadi seperti waktu—yakni bahwa kita kehilangan satu derajat kebebasan ruang—adalah keliru. Koordinat waktu kembali menjadi seperti ruang, sehingga tetap ada 3 derajat kebebasan ruang. Jika ruang-waktu adalah manifold Lorentz 4 dimensi seperti yang diyakini fisikawan, dimensi tidak bisa begitu saja menghilang
    Selain itu, setelah masuk ke dalam lubang hitam, singularitas bukanlah tempat yang bisa Anda tusuk dengan tongkat. Dengan cara yang sama seperti kematian berada di masa depan, singularitas berada di masa depan Anda
  • Saya selalu ingin mengeksplorasi gagasan bahwa alam semesta kita berada di dalam dimensi ke-5 yang statis, dan dimensi ke-5 itu merepresentasikan keacakan atau entropi. Cara memikirkannya seperti menjelajahi bidang 2 dimensi di ruang 3 dimensi, tetapi dimensi ke-3 bernilai konstan. Kita mungkin hanya berada pada salah satu Big Bang acak di dalam ruang 5 dimensi itu
  • Di 4 dimensi, Anda tidak bisa memiliki operator curl
  • Apa yang ada di dalam lubang hitam 1 dimensi?

• Ini tulisan yang menarik, tetapi sekalipun penulisnya benar dan alam semesta terbentuk sebagai lubang hitam dari alam semesta yang lebih besar, pertanyaannya tetap ada. Kalau begitu, bagaimana alam semesta yang lebih besar itu terbentuk? Mungkin ini persoalan yang tidak bisa kita ketahui

  • Pertanyaan seperti apa yang ada sebelum Big Bang, atau apa yang ada di luar alam semesta kita, tampak cukup alami. Namun kita belum tahu apakah pertanyaan semacam ini terdefinisi dengan baik dan bermakna
    Beberapa ratus tahun lalu, orang mungkin bertanya “apa yang terjadi jika pergi sampai ke ujung Bumi datar?”, atau bisa bertanya “apa yang ada di utara Kutub Utara?”
  • Bisa saja strukturnya fraktal, sama seperti alam semesta yang memuat alam semesta yang lebih besar itu. Kalau begitu pertanyaannya terselesaikan ;)
  • Teori ini berada dalam kategori yang sama: https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_natural_selection
    Namun tampaknya tidak ada hipotesis tentang asal-usulnya
  • Kondisi fisik alam semesta kita tepat sebelum Big Bang mungkin tidak dapat dibedakan dari kondisi di dalam lubang hitam
    Dalam pengertian itu, lubang hitam bisa menjadi wilayah tempat alam semesta kita kembali dari keadaan entropi rendah ke keadaan entropi awal yang hampir tak terbatas

• Ada banyak sekali pertanyaan tentang topik ini
  Saya tidak punya pendidikan formal dalam fisika, tetapi setelah mengetahui bahwa massa lubang hitam berbanding lurus secara linear dengan radius Schwarzschild, gagasan ini terasa cukup masuk akal. Semakin besar ukuran lubang hitam, semakin rendah kepadatan totalnya seharusnya. Jika ini digabungkan dengan pengamatan bahwa alam semesta kita memiliki kepadatan yang seragam pada skala besar, rasanya akan ada nilai ambang tempat kepadatan lubang hitam yang sangat besar yang terus menurun bertemu dengan kepadatan tetap alam semesta teramati
  Saya sering membicarakan pertanyaan ini dengan rekan-rekan teknis yang suka membahas fisika, tetapi tidak pernah mendapat jawaban yang jelas
  Sementara itu, saya sering melihat energi gelap dijelaskan seperti pengganti energi nyata, yaitu seperti energi dasar yang mempercepat sesuatu agar saling menjauh, dan ungkapan ini selalu terasa mengganggu. Sebaliknya, melihatnya sebagai energi negatif, yakni hilangnya energi total, terasa lebih masuk akal
  Dalam medan klasik, ketika dua benda saling menjauh, energi potensial yang dapat diambil kembali nanti akan tersimpan. Energi gelap tidak bekerja seperti itu; semakin jauh benda-benda itu, semakin cepat mereka menjauh. Dari sudut pandang global, ini terlihat seperti kehilangan energi. Kehilangan ini juga merembes ke dunia kuantum: foton yang berangkat dengan frekuensi tinggi tiba dengan frekuensi rendah
  Jadi, lebih tepat rasanya memikirkan energi gelap sebagai energi yang diekstraksi dari alam semesta dalam suatu bentuk lalu tidak kembali lagi. Mungkin ini seperti penguapan lubang hitam yang diamati dari dalam. Ketika bertanya kepada orang-orang sungguhan, saya mendapat jawaban bahwa komponen “energi” dalam energi gelap dinormalisasi sebagai “tegangan” ruang, tetapi bahkan dari posisi seseorang yang tidak mempelajari fisika dengan benar pun itu tidak memuaskan

  • Jika memasukkan perkiraan massa alam semesta ke rumus Schwarzschild, Anda akan terkejut melihat seberapa dekat hasilnya dengan ukuran alam semesta teramati
  • Dulu pernah ada utas di sini yang membahas hipotesis bahwa alasan galaksi-galaksi menjauh semakin cepat adalah karena massa membuat waktu mengalir dengan kecepatan berbeda
    Di kehampaan antargalaksi, waktu mengalir lebih cepat daripada di dalam galaksi, dan pada skala seluruh alam semesta perbedaan itu terakumulasi besar. Pemahaman saya tentang bidang ini sangat terbatas, tetapi teori itu cukup saya sukai dan terasa cukup masuk akal
  • Dalam cerita ini, jika materi jatuh ke horizon, ukuran lubang hitam membesar, dan jika menguap, ukurannya mengecil. Kalau begitu, ekspansi alam semesta akan terkait dengan lebih banyak energi yang masuk ke lubang hitam daripada energi yang keluar darinya
  • Menurut pemikiran nonahli, bukankah energi yang secara teoretis hilang dari lubang hitam terlalu redup untuk bisa dideteksi saat ini? Dan bukankah energi gelap dianggap sebagai komponen utama alam semesta teramati? Sepertinya angkanya tidak akan cocok
  • Lubang hitam, menurut definisi, adalah singularitas dengan kepadatan tak hingga, tetapi massanya terbatas
    Ukuran volume Schwarzschild dan kepadatannya ditentukan hanya oleh massa, dan ketika diam serta tidak berotasi, kepadatannya berbanding terbalik dengan kuadrat massa. Kepadatan = 3c⁶/32πG³M²
    Lubang hitam supermasif memiliki sekitar 0,5 kg/m³, setara di antara udara tipis dan air, sedangkan lubang hitam bermassa bintang sekitar 1e19 kg/m³, beberapa orde magnitudo lebih besar daripada bintang neutron

• Big Bang memang sering dijelaskan di media sebagai “kelahiran eksplosif alam semesta ketika ruang, waktu, dan materi muncul menjadi ada.” Namun itu bukan teori yang saat ini diterima. “Bagaimana jika sebelum Big Bang tidak ada ruang dan waktu?” lebih dekat ke teori pribadi Stephen Hawking

  • Lebih tepatnya, teori kita tidak memungkinkan kita menelusuri mundur melampaui titik yang tampak sebagai Big Bang, dan sebenarnya mendekati titik itu pun sulit. Sebab, semakin mendekati tempat yang tampak seperti “waktu 0”, gravitasi kuantum menjadi terlalu penting
    Tidak ada cara yang pada prinsipnya rasional untuk mengajukan klaim tentang sebelum titik tempat teori kita runtuh, dan klaim bahwa “sebelumnya sama sekali tidak ada ruang maupun waktu” juga termasuk di dalamnya
    Jadi semua yang pernah didengar tentang “sebelum Big Bang” selalu berupa spekulasi. Karena media sains terus memberitakan spekulasi seperti ini, ada orang yang membaca pemberitaan itu sebagai sains yang terus mengubah posisinya. Namun dalam topik ini, sains tidak pernah secara konsisten memiliki posisi yang dapat dibenarkan. Klaim kepastian bukanlah klaim sains, melainkan masalah media yang tidak menjelaskannya dengan gamblang dan menulis seolah-olah “sains telah menemukan” sesuatu
  • Rasanya tak terelakkan bahwa kita akan menemukan bahwa kita bukanlah satu-satunya alam semesta atau satu-satunya siklus
    Dahulu orang mengira Bumi adalah pusat alam semesta, lalu berikutnya mengira Matahari adalah pusat alam semesta. Langkah wajar berikutnya tampaknya adalah bahwa alam semesta kita bukan pusat dari alam-alam semesta
  • Jika dalam model standar Lambda-CDM waktu itu sendiri hanya ada setelah t=0, tampaknya orang, sadar ataupun tidak, sulit mengonseptualisasikan bahwa “sebelum” Big Bang sebenarnya tidak ada
  • Apa teori yang saat ini diterima?
  • Jika harus percaya pada penciptaan yang spontan dan kebetulan, rasanya tidak berbeda dengan percaya pada Tuhan

• Jika seluruh alam semesta teramati kita berada di dalam lubang hitam yang terbentuk di alam semesta “induk” yang lebih besar, bukankah kesimpulannya lubang-lubang hitam di alam semesta kita juga berisi alam semesta di balik horizon peristiwa? Sepertinya memang harus begitu, dan benar-benar membuat kepala pusing

  • Ini bukan ide baru, tetapi mengatakan bahwa alam semesta lain “terkandung” di dalam lubang hitam sepertinya tidak tepat
    https://en.wikipedia.org/wiki/White_hole#Big_Bang/Supermassi...
  • Belum tentu. Tidak jelas lubang hitam mana di alam semesta kita yang cukup berat untuk melewati massa kritis yang diperlukan bagi “pantulan” itu

• Rekomendasi hard SF ringan: Cosm (1999) karya Gregory Benford. Ceritanya tentang alam semesta seukuran bola bowling yang dibuat di laboratorium, dan ilmuwan yang membuatnya berusaha menjaganya tetap aman sambil dikejar agen pemerintah. Ia berusaha melindungi alam semesta itu selama mungkin, tetapi waktu juga relatif seperti halnya ukuran, jadi tidak perlu menunggu lama

  • Rick and Morty musim 2 episode 6, “The Ricks Must be Crazy” juga mirip. Rick membuat sebuah alam semesta di dalam baterai pesawat ruang angkasanya untuk menghasilkan energi, dan ilmuwan di dalam microverse itu lalu membuat miniverse lagi
  • Terdengar mirip Horton Hears a Who
  • Microcosmic God (1941) karya Theodore Sturgeon
  • Saya ingat ada episode Star Trek yang mirip. Mungkin DS9