Dalam lima menit
Multiverse (multisemesta) adalah gagasan bahwa alam semesta yang bisa kita amati mungkin hanyalah satu di antara banyak. Teori multiverse bukanlah satu teori tunggal. Ia adalah sebutan untuk beberapa usulan yang berbeda, dan usulan-usulan itu tidak sepakat tentang apa sebenarnya arti "alam semesta lain".
Berikut empat versi utamanya, dari yang paling sederhana sampai yang paling ekstrem:
- Wilayah yang sangat jauh. Ruang mungkin terus membentang jauh melampaui yang bisa kita lihat, dan wilayah-wilayah itu bisa disebut "alam semesta" lain dalam arti longgar.
- Alam semesta gelembung. Alam semesta kita mungkin hanya satu gelembung dalam ruang yang lebih besar dan terus melahirkan gelembung baru, masing-masing dengan konstanta fisika sendiri.
- Dunia kuantum yang bercabang. Dalam tafsir banyak dunia (many-worlds) pada mekanika kuantum, setiap pengukuran kuantum membelah realitas menjadi cabang-cabang.
- Alam semesta matematis. Setiap struktur matematika yang konsisten mungkin merupakan alam semesta yang nyata.
Ada dua hal yang perlu diingat. Pertama, belum ada yang pernah mengamati alam semesta lain. Multiverse adalah hipotesis; sebagian versinya ditanggapi serius oleh fisikawan yang aktif meneliti, sementara yang lain lebih dekat ke filsafat. Kedua, versi-versi itu adalah gagasan yang terpisah. Mengatakan "multiverse" tanpa menyebut versi mana sama saja seperti mengatakan "hewan".
Dari mana gagasan ini berasal
Kata "multiverse" sudah lama dipakai di luar fisika sebelum para kosmolog mengadopsinya. Pada awal 1960-an, penulis Inggris Michael Moorcock membawanya ke fiksi ilmiah, tempat kata itu menggambarkan kumpulan dunia yang saling terhubung dan dilintasi pahlawannya, Eternal Champion. Fisikawan kemudian meminjam kata itu untuk gagasan mereka sendiri.
Gagasan-gagasan tersebut datang dari tiga arah yang berbeda. Pada 1957, fisikawan Hugh Everett III mengajukan apa yang kini disebut tafsir banyak dunia (many-worlds) dalam mekanika kuantum. Pada 1981, Alan Guth mengusulkan inflasi kosmik, yakni ledakan pemuaian yang sangat cepat pada sepersekian detik pertama. Lalu pada akhir 1980-an hingga 2000-an, teori string dan teka-teki mengapa konstanta fisika bernilai seperti sekarang mendorong sebagian teoretikus bertanya apakah alam semesta kita hanyalah satu undian beruntung dari banyak kemungkinan.
Sains di baliknya
Bagian ini memisahkan mana yang sudah mapan dan mana yang masih spekulasi.
Wilayah yang sangat jauh: versi paling aman
Alam semesta teramati adalah bagian yang cahayanya sempat tiba di kita sejak Dentuman Besar sekitar 13,8 miliar tahun lalu. Karena ruang terus memuai, tepinya kini berjarak kira-kira 46 miliar tahun cahaya ke segala arah. Tidak ada yang menyatakan ruang berhenti di sana. Jika ruang sangat besar, atau tak terhingga, ada wilayah yang tidak akan pernah bisa kita lihat. Versi multiverse ini paling sedikit menuai perdebatan, sebab hanya mengatakan bahwa alam semesta lebih besar daripada bagian yang bisa kita amati. Apakah wilayah-wilayah itu pantas disebut "alam semesta lain" sebagian hanyalah soal istilah.
Alam semesta gelembung: inflasi yang tak pernah berhenti
Inflasi kosmik adalah gagasan yang banyak dipelajari untuk menjelaskan mengapa alam semesta tampak begitu mulus dan datar pada skala besar, dan prediksinya tentang radiasi latar gelombang mikro kosmik cocok dengan pengamatan. Inflasi belum terbukti dalam setiap detailnya, tetapi ia termasuk teori arus utama. Sebagian versinya, yang dikembangkan Alexander Vilenkin dan Andrei Linde pada 1980-an, melangkah lebih jauh. Dalam "inflasi abadi", inflasi berhenti di beberapa tempat sehingga terbentuk gelembung seperti alam semesta kita, sementara di ruang di antaranya inflasi terus berlangsung. Hasilnya adalah pasokan gelembung yang tak ada habisnya. Masing-masing mungkin punya konstanta fisika yang berbeda. Gelembung-gelembung inilah multiverse yang muncul di kebanyakan berita fisika. Prediksi itu mengikuti dari teorinya, tetapi kita belum punya cara terkonfirmasi untuk mendeteksi gelembung lain. Pencarian jejak samar yang mungkin ditinggalkan tabrakan dengan gelembung tetangga pada radiasi latar gelombang mikro belum menemukan sinyal yang terkonfirmasi.
Banyak dunia: versi kuantum
Dalam mekanika kuantum, sebuah partikel dapat digambarkan sebagai gelombang yang tersebar pada beberapa kemungkinan hasil. Everett bertanya: bagaimana jika tidak ada yang pernah memaksa gelombang itu "runtuh" menjadi satu hasil? Jawabannya, semua hasil terjadi, masing-masing di cabang realitasnya sendiri. Gagasan ini adalah tafsir sungguhan yang ditanggapi serius oleh fisikawan seperti David Deutsch dan Sean Carroll, meski yang lain memilih tafsir berbeda. Semua tafsir itu menghasilkan prediksi yang sama dalam eksperimen, sehingga sejauh ini belum ada eksperimen yang bisa membedakannya. Banyak dunia juga berbeda dari alam semesta gelembung: cabang-cabangnya tidak berada jauh di dalam ruang. Mereka tumpang tindih dengan alam semesta kita, tetapi tidak dapat berinteraksi dengannya.
Lanskap string dan argumen antropik
Teori string, upaya yang belum terbukti untuk menyatukan gravitasi dengan fisika kuantum, memungkinkan jumlah susunan alam semesta yang sangat besar. Perkiraan yang sering dikutip mencapai 10 pangkat 500, meski angka seperti itu hanya kasar. Bersama inflasi abadi, ini melahirkan gagasan "lanskap": setiap susunan mungkin terwujud di suatu tempat. Argumen antropik lalu mengatakan kita mendapati diri berada di alam semesta dengan konstanta yang tepat untuk kehidupan karena kita tidak mungkin ada di alam semesta lainnya. Pada 1987 Steven Weinberg memakai penalaran semacam ini untuk memperkirakan seberapa besar konstanta kosmologis bisa bernilai. Energi gelap, yang ditemukan pada 1998, ternyata berada pada kisaran ukuran seperti itu, dan para pendukungnya menganggap ini nilai tambah. Para pengkritik membalas bahwa itu baru satu angka, dan teori yang bisa menjelaskan apa saja mungkin sebenarnya tidak menjelaskan apa-apa.
Alam semesta matematis
Pada 2003 kosmolog Max Tegmark menyusun usulan-usulan itu ke dalam empat tingkat. Tingkat I adalah wilayah yang sangat jauh, Tingkat II alam semesta gelembung, Tingkat III banyak dunia, dan Tingkat IV adalah klaim bahwa setiap struktur matematika ada secara fisik. Tingkat IV paling spekulatif. Ini adalah posisi filosofis, bukan prediksi yang dapat diuji.
Apakah ini sains?
Inilah inti perdebatannya. Para pendukung berpendapat multiverse mengalir dari teori-teori yang sudah kita punya, dan sains kadang harus menerima konsekuensi yang tidak bisa dilihat langsung, seperti bagian dalam lubang hitam. Para pengkritik seperti George Ellis dan Paul Steinhardt menilai gagasan yang tidak bisa diuji, bahkan secara prinsip, berada di luar inti sains. Kedua kubu berisi fisikawan yang dihormati, dan pertanyaan ini masih terbuka.
Di mana multiverse muncul dalam fiksi
Fiksi sampai ke multiverse lebih awal, dan sering kali lebih berani daripada fisika. Jorge Luis Borges menggambarkan waktu yang bercabang dalam cerita pendeknya tahun 1941, "The Garden of Forking Paths", bertahun-tahun sebelum Everett. Novel The Man in the High Castle (1962) karya Philip K. Dick adalah sejarah alternatif tempat Blok Poros memenangkan Perang Dunia II, dan para tokohnya sempat melihat sekilas dunia kita. Novel-novel Eternal Champion karya Michael Moorcock memperlakukan multiverse sebagai kumpulan dunia yang dilintasi para pahlawan, dikuasai kekuatan Hukum dan Kekacauan.
Contoh yang lebih baru adalah novel Dark Matter (2016) karya Blake Crouch, yang mengubah banyak dunia menjadi thriller tentang seorang pria yang melangkah masuk ke kehidupan yang tidak ia pilih. Di film, Everything Everywhere All at Once (2022) memakai gagasan ini untuk kisah tentang sebuah keluarga, dan komik serta televisi sudah begitu sering menggunakannya sehingga "multiverse" kini menjadi perangkat bercerita yang lazim. Dalam kebanyakan cerita, perjalanan antaralam semesta itu mudah. Dalam fisika, hal itu tidak diharapkan mungkin.
Kesalahpahaman umum
- "Ilmuwan sudah membuktikan multiverse." Belum. Beberapa teori memprediksinya, tetapi belum ada alam semesta lain yang teramati.
- "Multiverse adalah satu teori." Ia adalah beberapa usulan berbeda dengan landasan yang berbeda.
- "Di alam semesta lain ada kamu yang lain dan membuat pilihan berbeda." Itu hanya benar dalam banyak dunia, dan di sana pun cabang-cabangnya berasal dari peristiwa kuantum, bukan dari keputusan sehari-hari seperti yang digambarkan film.
- "Kita bisa bepergian ke alam semesta lain." Tidak ada fisika yang kita kenal yang mengizinkannya. Lubang cacing, jika ada, paling banyak menghubungkan tempat-tempat dalam satu ruang-waktu.
- "Multiverse dan alam semesta paralel itu sama." Keduanya beririsan, tetapi multiverse adalah keseluruhan kumpulannya, sedangkan alam semesta paralel adalah satu anggotanya.
Bacaan lanjutan
- Alam semesta paralel: tinjauan lebih dekat pada satu "alam semesta lain", dan perbedaan cara fiksi dan fisika memakai istilah ini.
- Lubang cacing: mengapa jalan pintas melalui ruang-waktu tidak sama dengan pintu ke alam semesta lain.
- Sejarah fiksi ilmiah: kisah lebih luas tentang bagaimana genre ini berkembang, dan di mana cerita multiverse berada di dalamnya.
