Big Bang adalah salah satu teori terbentuknya alam semesta. Teori ini menjelaskan bahwa pada awalnya, alam semesta  sangatlah panas dan padat. Keadaan tersebut berubah seiring berjalannya waktu hinga seperti saat ini.

Secara umum, Teori Big Bang bukanlah teori yang menjelaskan bahwa terjadi penghamburan materi ke seluruh ruang semesta yang kosong, melainkan menjelaskan tentang ekspansi ruang tersebut seiring waktu dan meningkatkan jarak fisik dantara dua titik yang bergerak.

Sebelum kematiannya, Stephen Hawking, seorang fisikawan teoretis dan kosmologi, sempat mengajukan sebuah teori baru mengenai big bang dalam sebuah jurnal yang bernama 'Journal of High Energy Physics'. 

Hawking bersama dengan Professor Thomas Hertog, seorang ahli kosmologi berumur 43 tahun asal Belgia, memprediksi bahwa alam semesta itu terbatas dan jauh lebih sederhana daripada yang dijelaskan teori teori big bang lainnya.

Profesor Hertog pertama kali mengumumkan teori ini dalam sebuah konferensi di Cambridge, yang diselengarakan untuk menyelenggarakan ulang tahun Hawking yang ke 75 tahun, sebelum kematian fisikawan terkenal itu.

Pada teori big bang modern ini, diprediksi bahwa alam semesta lokal kita muncul dengan ledakan singkat inflasi. Dengan kata lain, sepersekian detik setelah kejadian big bang itu sendiri, alam semesta mengembang dengan kecepatan eksponensial. 

Begitu inflasi dimulai, ada daerah yang tidak pernah berhenti berkembang. Diperkirakan bahwa efek kuantum dapat mempertahankan tetap berlangsungnya inflasi tersebut di beberapa tempat di alam semesta sehingga secara global, inflasi tersebut bersifat abadi.

"Teori inflasi abadi yang meramalkan bahwa secara global alam semesta kita seperti fraktal yang tidak terbatas, dengan mosaik alam semesta yang berbeda, dipisahkan oleh lautan yang menggelembung.", kata Hawking dalam sebuah wawancara pada musim gugur tahun lalu.

"Hukum fisika dan kimia setempat dapat berbeda dari satu alam semesta dan alam semesta lainnya, yang bersama sama akan membentuk multiverse.  Tetapi saya tidak pernah menggemari multiverse. Jika skala alam semesta yang berbeda dalam sebuah multiverse adalah besar atau tak terbatas, maka teorinya tidak dapat diuji."

Dalam artikel terbarunya di Journal of High Energy Physics, Hawking dan Hertog mengatakan, teori inflasi abadi bukanlah teori big bang. "Masalah dengan perhitungan inflasi abadi yang biasa adalah bahwa ia mengasumsikan latar belakang alam semesta yang ada berevolusi sesuai dengan teori relativitas umum Einstein dan memperlakukan efek kuantum sebagai fluktuasi kecil di sekitarnya," kata Hertog.

Namun, dinamika inflasi abadi sebenarnya malah menghapus pemisahan antara fisika klasik dan kuantum. Sebagai akibatnya, teori Einstein hancur dalam teori inflasi abadi milik Hawking. "Kami memperkirakan bahwa pada skala terbesar alam semesta ini, cukup halus dan terbatas secara. Jadi, itu bukan fraktal," kata Hawking.

Dikemukakannya teori ini berdasar pada teori string, yaitu cabang fisika teoretis yang mencoba menyetarakan gravitasi dan relativitas umum dengan fisika kuantum, dengan menggambarkan konstituen fundamental alam semesta sebagai string yang bergetar. 

Pendekatan mereka menggunakan teori string holografi, yang mangatakan bahwa alam semesta adalah hologram yang sangat besar dan kompleks. Realitas fisik dalam ruan 3D tertentu sebenarnya juga dapat direduksi secara matematis menjadi proyeksi 2D di permukaan.

Hawking dan Hertog mengembangkan variasi konsep holografi teori string untuk memproyeksikan dimensi waktu dalam inflasi abadi. Itu memungkinkan mereka untuk menggambarkan inflasi abadi tanpa bergantng teori Einstein. Dengan begitu, mereka berdua bisa menggunakan teori baru ini untuk memperoleh prediksi yang lebih tepat tentang struktur alam semesta.

"Ketika kami melacak evolusi alam semesta mundur dalam waktu, pada titik tertentu kita tiba di ambang inflasi abadi, dimana gagasan kita yang akrab tentang wajtu erhenti memiliki arti," Kata Hertog.

'Teori Tanpa Batas' Hawking sebelumnya memprediksi bahwa jika kita iembali ke masa awal alam semesta, alam semesta itu menyusut dan menutup seperti bola, namun teori ini baru mewakili satu langkah menjauh dari karya sebelumnya. "Sekarang kita mengatakan bahwa ada batas pada masa lalu alam semesta," kata Hertog.

Hasil mereka akan memiliki implikasi luas untuk paradigma multiverse. "Kami tidak turun ke satu alam semesta, namun menyiratkan pengurangan multiverse yang signifikan ke kisaran jauh lebih kecil dari kemungkinan banyaknya alam semesta," Kata Hawking.

Setelah meninggalnya Hawking, Hertog berencana untuk mempelajari implikasi dari teori baru pada skala yang lebih keil yang berada dalam jangkauan teleskop ruang angkasa manusia. Dia percaya bahwa gelombang radiasi primodial yang dihasilkan dalam inflasi abadi merupakan metoda yang paling tepat untuk menguji model tersebut.

Perluasan alam semesta kita sejak awal memiliki gelombang gravitasi yang sangat panjang, di luar jangkauan LIGO saat ini. Tapi, mereka mungkin bisa dideteksi oleh observatorium gelombang gravitasi berbasi ruang, LISA, atau percobaan yang mengukur gelombang mikro kosmik di masa depan.


Source : Journal of High Energy Physix (by Hawking and Hertog)