Selama lebih dari 100 tahun, landasan kosmologi modern bertumpu pada satu asumsi yang elegan: bahwa alam semesta itu mulus dan seragam pada skala terbesarnya. Namun, penelitian baru menunjukkan bahwa keyakinan lama ini mungkin salah. Bukti-bukti yang muncul menunjukkan bahwa alam semesta mungkin jauh lebih “gumpal” daripada perkiraan sebelumnya, sebuah penemuan yang secara mendasar dapat membentuk kembali pemahaman kita tentang ruang, waktu, dan evolusi kosmik.
Fondasi yang Cacat: Model FLRW
Untuk memahami mengapa hal ini penting, kita harus melihat model FLRW (dinamai menurut Friedmann, Lemaître, Robertson, dan Walker). Karena tidak mungkin memetakan setiap galaksi, para kosmolog secara tradisional menggunakan model ini untuk menyederhanakan alam semesta. Ini mengasumsikan dua properti utama:
- Homogenitas: Alam semesta terlihat hampir sama di mana pun lokasi Anda.
- Isotropi: Alam semesta terlihat sama di segala arah.
Dengan memperlakukan alam semesta sebagai sesuatu yang halus, bahkan “cair”, para ilmuwan telah mampu menafsirkan hampir semua pengamatan kosmologis melalui lensa ini. Namun jika alam semesta sebenarnya ditandai oleh ketidakteraturan berskala besar—atau “gumpalan”—maka alat matematika yang digunakan untuk mengukurnya selama satu abad terakhir mungkin memberikan pandangan yang menyimpang tentang realitas.
Cara Baru untuk Menguji Realitas
Dalam serangkaian makalah pracetak baru-baru ini, para peneliti telah mengusulkan dan menguji metode baru untuk menentukan apakah model FLRW masih dapat menampung air.
- Metodologi: Timothy Clifton (Universitas Queen Mary London) dan Asta Heinesen (Universitas Kopenhagen) mengembangkan pengujian menggunakan kombinasi rumus jarak kosmik. Rumus ini berasal dari pengamatan supernova dan fluktuasi kepadatan materi.
- Tolok Ukur “Nol”: Pengujian ini dirancang sedemikian rupa sehingga jika model FLRW benar, hasilnya harus persis nol. Hasil apa pun yang bukan nol berfungsi sebagai “senjata api”, yang menunjukkan bahwa model tersebut gagal menggambarkan alam semesta yang sebenarnya.
- Peran AI: Menerapkan pengujian ini pada data yang sudah ada sangatlah sulit karena sebagian besar kumpulan data sebelumnya sudah diproses dengan asumsi bahwa FLRW benar. Untuk mengatasi bias ini, Heinesen dan Sofie Marie Koksbang (University of Southern Denmark) menggunakan regresi simbolik —metode berbasis AI—untuk mengekstrak pengukuran jarak tanpa bergantung pada model lama.
Hasilnya sangat mengejutkan: para peneliti memperoleh hasil yang jelas bukan nol, yang menunjukkan bahwa model standar memang memiliki kelemahan.
Mengapa Ini Penting: Memecahkan Misteri Kosmologis
Jika temuan ini terkonfirmasi, maka temuan ini bisa menjadi “mata rantai yang hilang” untuk beberapa masalah besar dalam bidang fisika. Saat ini, para kosmolog sedang bergelut dengan beberapa fenomena yang belum bisa dijelaskan, antara lain:
- Kesenjangan Ekspansi: Ketidaksesuaian antara seberapa cepat alam semesta berkembang pada awal sejarahnya dengan seberapa cepat ia berkembang saat ini.
- Teka-teki Energi Gelap: Pengukuran terbaru menunjukkan bahwa energi gelap—kekuatan misterius yang mendorong perluasan kosmik—mungkin berubah seiring waktu, dan hal ini bertentangan dengan teori standar.
Clifton berpendapat bahwa misteri ini mungkin bukan disebabkan oleh “fisika baru” seperti energi gelap yang aneh, melainkan oleh matematika yang cacat. Jika alam semesta berbentuk gumpalan dan bukannya mulus, maka pengukuran kita saat ini hanyalah “rata-rata” yang gagal memperhitungkan ketidakteraturan lokal. Alam semesta yang tidak rata secara alami akan menciptakan perbedaan yang kita lihat dalam laju ekspansi dan pengukuran energi.
Jalan ke Depan
Meskipun hasilnya provokatif, komunitas ilmiah tetap berhati-hati. Temuan ini belum mencapai ambang batas statistik yang diperlukan untuk mengklaim “penemuan” formal. Tim peneliti sekarang harus menunggu data astronomi yang lebih tepat dari misi mendatang untuk melihat apakah sinyalnya bertahan.
Seperti yang dikatakan Subodh Patil dari Universitas Leiden, meskipun kehati-hatian diperlukan untuk menghindari penafsiran data yang berlebihan, pendekatan ini sendiri “fantastis” karena dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan paling mendasar di lapangan.
“Hal ini menunjukkan bahwa alam semesta mungkin tidak sesederhana kelihatannya,” kata Timothy Clifton.
Kesimpulan
Jika alam semesta memang lebih tidak teratur daripada yang diijinkan oleh model kita, kita mungkin berada di ambang perubahan paradigma yang menyelesaikan kontradiksi terdalam dalam fisika modern.
