Jalan Panjang Einstein untuk Tahu 'Pikiran Tuhan'

Ilmuwan kelahiran Jerman yang dikenal dengan teori relativitas, Albert Einstein, memiliki jalan panjang untuk mengungkap teori yang disebutnya sebagai 'pikiran tuhan'.

Pada 1925 Einstein berjalan-jalan dengan seorang siswa muda bernama Esther Salaman. Saat mereka berjalan-jalan, dia berbagi prinsip intelektualnya yang menjadi panduan utama.

"Saya ingin tahu bagaimana Tuhan menciptakan dunia ini. Saya tidak tertarik dengan fenomena ini atau itu, dengan spektrum elemen ini atau itu. Saya ingin mengetahui pikiran-Nya; sisanya hanyalah detail," ucapnya, dikutip dari Space.

Lihat Juga : Pakar Temukan Virus Berusia 48.500 Tahun Masih Bisa Menginfeksi

Ungkapan 'pikiran Tuhan' di sini merupakan metafora yang tepat untuk tujuan akhir fisika modern, yaitu mengembangkan pemahaman yang sempurna tentang hukum-hukum alam yang diilhami para fisikawan sebagai 'teori segala sesuatu' (Theory of Everything/TOE).

Idealnya, TOE akan menjawab semua pertanyaan, tanpa meninggalkan satu pun yang tidak terjawab. Pertanyaan-pertanyaan itu semisal mengapa langit berwarna biru? mengapa gravitasi ada?

Namun, pertanyaan semacam itu pun sebetulnya juga sudah terjawab.

Dengan istilah yang lebih saintifik, TOE akan secara ideal menerangkan semua fenomena lewat teori tunggal, sebuah blok bangunan dengan satu dorongan. Menemukan TOE pun dapat memakan waktu ratusan dan bahkan ribuan tahun.

Mengapa demikian?

Setidaknya ada dua teori yang jika digabungkan memberikan gambaran yang baik tentang dunia di sekitar kita, tapi keduanya masih sangat jauh dari TOE.

Di antaranya adalah teori relativitas umum Einstein, yang menjelaskan gravitasi dan perilaku bintang, galaksi, dan alam semesta dalam skala yang paling besar.

Einstein sendiri menggambarkan gravitasi sebagai pembengkokan ruang dan waktu secara harfiah. Gagasan ini telah divalidasi berkali-kali, terutama dengan penemuan gelombang gravitasi pada 2016.

Teori kedua disebut dengan Model Standar, yang menggambarkan dunia sub-atom. Di bidang ini, para pakar telah membuat kemajuan yang signifikan menuju TOE.

Contoh kemajuannya adalah pengertian tentang pemahaman bahwa hal-hal seperti galaksi, anjing, dan bahkan pizza, tersusun dari atom. Atom tersebut pun tersusun pula dari proton, neuron, dan elektron.

Pada 1960an, para pakar menemukan bahwa proton dan neutron juga tersusun dari partikel yang bahkan lebih kecil yang disebut quarks. Di saat yang sama, para pakar juga mengetahui, elektron adalah salah satu anggota dari kelas partikel yang disebut leptons.

Penemuan blok bangun terkecil itu hanyalah tahap pertama merancang TOE. Tahap berikutnya adalah mencoba mengerti gaya yang mengatur interaksi blok bangun tersebut.

Sejauh ini, para pakar mengetahui empat gaya fundamental yang tiga di antaranya: elektromagnetik, kekuatan nuklir lemah dan kuat dipahami ada di level sub-atom.

Elektromagnetik mengikat atom bersama-sama dan berperan untuk proses kimia. Kekuatan yang kuat (strong forces) mengikat bersama-sama nukleus dari atom dan menjaga quark tetap di dalam proton dan neutron. Sementara, kekuatan yang lebih lemah (weak force) berperan dalam peluruhan nuklir.

Setiap gaya atau kekuatan sub-atom memiliki partikel yang terhubung atau partikel yang membawa kekuatan tersebut: Gluon membawa gaya kuat, foton mengatur elektromagnetisme, dan boson W dan Z mengontrol gaya lemah.

Ada juga medan 'energi hantu', yang disebut medan Higgs, yang menembus alam semesta dan memberi massa pada quark, lepton, dan beberapa partikel pembawa gaya. Secara bersama-sama, mereka membentuk Model Standar.

Dengan menggunakan quark, lepton, serta partikel pembawa-kekuatan yang diketahui, seseorang bisa membangun atom, molekul, orang-orang, planet, dan bahkan semua material di Semesta. Karenanya, Model Standar dipandang sebagai capaian luar biasa menuju TOE.

Sayangnya, hal itu belumlah cukup. Model  Standar punya 12 partikel (6 quarks dan 6 lepton), dan empat gaya atau kekuatan (elektromagnetik, gravitasi, serta kekuatan nuklir lemah dan kuat).

Lebih lanjut, tidak ada teori kuantum terkait gravitasi yang diketahui, yang berarti teori yang ada saat ini hanya meliputi benda lebih besar daripada debu.

Alhasil, gravitasi bahkan bukan bagian dari Model Standar. Para fisikawan pun terus mencari teori yang lebih fundamental dan berdasar.

Ketika Tuhan bermain dadu di halaman berikutnya...