Selama beberapa dekade, para kosmolog yakin bahwa mereka memiliki pemahaman yang kuat tentang geometri alam semesta. Namun sebuah penelitian baru-baru ini mengungkapkan bahwa pemahaman kita tentang bentuk kosmos pada dasarnya mungkin tidak lengkap. Alam semesta bisa jadi jauh lebih kompleks dari yang dibayangkan sebelumnya, dan berpotensi terlipat dengan cara yang belum kita deteksi.
Masalah Kerataan
Teori relativitas Einstein menjelaskan bagaimana materi melengkungkan ruangwaktu secara lokal, namun teori ini kesulitan menggambarkan keseluruhan topologi alam semesta – bentuk globalnya. Alam semesta bisa berbentuk datar, bulat, atau pelana, tetapi bahkan alam semesta yang datar tidak selalu berarti ia membentang tanpa batas. Hal ini dapat berputar kembali dengan cara yang saat ini tidak terlihat oleh kita.
Para ilmuwan telah mencari bukti kelengkungan ini pada latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), sisa-sisa cahaya samar dari Big Bang. Idenya adalah jika alam semesta non-trivial (artinya memiliki bentuk yang tidak biasa), kita akan melihat pola titik panas dan dingin yang cocok di langit CMB.
Pencarian yang Gagal dan Kemungkinan yang Diperbarui
Selama bertahun-tahun, tidak ada pola seperti itu yang ditemukan, sehingga menghasilkan sebuah konsensus: jika alam semesta memiliki bentuk yang kompleks, maka ia pasti jauh lebih besar dari apa yang dapat kita amati, sehingga membuatnya tidak dapat dibedakan dari yang tak terbatas. Namun kesimpulan ini bertumpu pada asumsi yang kini ditentang.
Sebuah tim dari Kolaborasi untuk Pengamatan, Model dan Prediksi Anomali dan Topologi Kosmik (COMPACT) telah menunjukkan bahwa batasan kemungkinan bentuk kosmik lebih lemah dari yang diyakini sebelumnya. Beberapa topologi yang tadinya dianggap mustahil kini kembali tersedia.
Mengapa Ini Penting
Menentukan bentuk alam semesta secara akurat bukan sekadar latihan pembuatan peta. Hal ini dapat membuka terobosan dalam gravitasi kuantum, membentuk kembali pemahaman kita tentang asal usul alam semesta, dan mengungkap ilmu fisika yang belum pernah kita bayangkan sebelumnya.
Kesalahannya, ternyata, terletak pada asumsi bahwa jika alam semesta yang berputar cukup kecil, maka ia harus memotong garis pandang kita dan meninggalkan jejak yang dapat dideteksi pada CMB. Loop tidak harus bekerja sama; mereka dapat menembus ruang angkasa dengan cara yang menghindari deteksi, bahkan pada ukuran yang kami pikir akan terlihat.
Memalukan atas Kemungkinan
Implikasinya sangat mengejutkan. Apa yang tampak sebagai serangkaian kemungkinan bentuk yang terbatas kini berkembang menjadi “kemungkinan yang memalukan”. Ruangwaktu datar sendiri memiliki 18 konfigurasi potensial – silinder, donat, botol Klein, dan banyak lagi – semuanya berperilaku identik menurut relativitas umum tetapi bermanifestasi berbeda dalam CMB.
Alam semesta mungkin merupakan sebuah ruangan cermin, dan kita secara membabi buta mengejar bayangan. CMB mungkin tidak mengungkapkan bentuk sebenarnya, karena kami telah membaca asumsi kami sendiri terhadap data tersebut.
Masa Depan Topologi Kosmik
Untuk saat ini, bentuk alam semesta masih belum diketahui. Asumsi lama telah runtuh, dan peta masih mempunyai kesenjangan. Ke depannya kita memerlukan metode yang lebih canggih dalam mencari tanda-tanda halus CMB atau bahkan pendekatan baru untuk mengungkap bentuk alam semesta yang sebenarnya. Alam semesta ternyata lebih misterius dari yang kita duga, dan perjalanan untuk memahaminya masih jauh dari selesai.
