Kredit gambar: Hubble
Para saintis yang mengkaji Big Bang mengatakan bahawa ada kemungkinan teori rentetan suatu hari nanti dapat diuji secara eksperimen melalui pengukuran selepas kejadian Big Bang.
Richard Easther, penolong profesor fizik di Universiti Yale akan membincangkan kemungkinan dalam pertemuan di Universiti Stanford pada hari Rabu, 12 Mei, yang berjudul "Beyond Einstein: From the Big Bang to Black Holes." Rakan-rakan Easther ialah Brian Greene dari Columbia University, William Kinney dari University di Buffalo, SUNY, Hiranya Peiris dari Princeton University dan Gary Shiu dari University of Wisconsin.
Teori tali cuba menyatukan fizik besar (graviti) dan kecil (atom). Ini sekarang dihuraikan oleh dua teori, relativiti umum dan teori kuantum, yang keduanya cenderung tidak lengkap.
Pengkritik menganggap teori rentetan sebagai "falsafah" yang tidak dapat diuji. Walau bagaimanapun, hasil Easther dan rakan-rakannya menunjukkan bahawa bukti pemerhatian yang menyokong teori rentetan dapat dijumpai dalam pengukuran yang teliti dari Latar Gelombang Mikro Kosmik (CMB), cahaya pertama yang muncul setelah Big Bang.
"Di Big Bang, peristiwa paling kuat dalam sejarah Alam Semesta, kita melihat tenaga yang diperlukan untuk mengungkapkan tanda-tanda teori rentetan halus," kata Easther.
Teori tali menunjukkan dirinya hanya pada jarak yang sangat kecil dan dengan tenaga yang tinggi. Skala Planck berukuran 10-35 meter, jarak terpendek teori yang dapat ditentukan. Sebagai perbandingan, atom hidrogen kecil, 10-10 meter, adalah sepuluh trilion trilion kali lebih luas. Begitu juga, pemecut zarah terbesar menghasilkan tenaga 1015 volt elektron dengan bertaburan zarah sub-atom. Tahap tenaga ini dapat mendedahkan fizik teori kuantum, tetapi masih kira-kira satu triliun kali lebih rendah daripada tenaga yang diperlukan untuk menguji teori rentetan.
Para saintis mengatakan bahawa kekuatan asas Alam Semesta - graviti (ditakrifkan oleh relativiti umum), elektromagnetisme, kekuatan radioaktif "lemah" dan kekuatan nuklear "kuat" (semuanya ditentukan oleh teori kuantum) - disatukan dalam kilatan tenaga tinggi Big Bang, ketika semua bahan dan tenaga terkurung dalam skala sub-atom. Walaupun Big Bang berlaku hampir 14 bilion tahun yang lalu, CMB, masih menyelimuti seluruh alam semesta dan mengandungi catatan fosil mengenai detik-detik pertama waktu.
The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) mengkaji CMB dan mengesan perbezaan suhu yang halus, dalam radiasi seragam ini, hanya bersinar pada suhu 2.73 darjah Celsius di atas sifar mutlak. Keseragaman adalah bukti "inflasi", suatu periode ketika pengembangan Alam Semesta meningkat dengan cepat, sekitar 10-33 saat setelah Ledakan Besar. Semasa inflasi, Alam Semesta tumbuh dari skala atom ke skala kosmik, meningkatkan ukurannya seratus triliun trilion kali ganda. Medan tenaga yang mendorong inflasi, seperti semua medan kuantum, mengandungi turun naik. Fluktuasi ini, terkunci ke latar gelombang mikro kosmik seperti gelombang di kolam beku, mungkin berisi bukti teori tali.
Easther dan rakan-rakannya membandingkan pengembangan kosmik pesat yang berlaku sejurus Big Bang dengan memperbesar foto untuk mengungkapkan piksel individu. Walaupun fizik pada skala Planck membuat "riak" 10-35 meter, berkat pengembangan Alam Semesta, fluktuasi sekarang mungkin merangkumi bertahun-tahun cahaya.
Easther menekankan bahawa ini adalah jangka panjang bahawa teori tali mungkin meninggalkan kesan yang dapat diukur pada latar belakang gelombang mikro dengan mengubah corak titik panas dan sejuk secara halus. Walau bagaimanapun, teori rentetan sangat sukar untuk diuji secara eksperimen sehingga peluang yang ada patut dicuba. Pengganti WMAP, seperti CMBPol dan misi Eropah, Planck, akan mengukur CMB dengan ketepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Pengubahsuaian pada CMB yang timbul dari teori rentetan dapat menyimpang dari ramalan standard untuk perbezaan suhu di latar belakang gelombang mikro kosmik sebanyak 1%. Walau bagaimanapun, mencari penyimpangan kecil dari teori dominan bukan tanpa preseden. Sebagai contoh, orbit Mercury yang diukur berbeza dari yang diramalkan oleh undang-undang gravitasi Isaac Newton sekitar tujuh puluh batu per tahun. Relativiti umum, undang-undang graviti Albert Einstein, dapat menjelaskan perbezaan yang disebabkan oleh lengkungan halus dalam jarak masa dari graviti Matahari yang mempercepat orbit Mercury.
Rujuk http://www-conf.slac.stanford.edu/einstein/ untuk maklumat lebih lanjut mengenai pertemuan "Beyond Einstein".
Sumber Asal: Siaran Berita Universiti Yale
