Apa yang Terjadi Sebelum Big Bang?

2. Semesta cermin

Caroll mengungkap gagasan ilmiah lain yang menyatakan Big Bang bukanlah permulaan waktu, melainkan momen simetri (moment of symmetry).

Dalam gagasan ini, ada alam semesta lain sebelum Big Bang yang identik dengan alam semesta kita tetapi dengan peningkatan entropi ke masa lalu, bukan ke masa depan.

Peningkatan entropi, atau peningkatan ketidakteraturan dalam suatu sistem, kata Caroll, pada dasarnya adalah anak panah waktu. jadi di alam semesta cermin ini, waktu akan berjalan berlawanan dengan waktu di alam semesta modern dan alam semesta kita berada di masa lalu.

Pendukung teori ini juga menyatakan bahwa sifat-sifat lain dari alam semesta akan terbalik di alam semesta cermin ini.

Misalnya, fisikawan David Sloan menulis di Blog Sains Oxford University, asimetri dalam molekul dan ion (yang disebut chiralities) akan berada dalam orientasi yang berlawanan dengan apa yang ada di alam semesta kita.

3. Big Bounce

Teori lainnya berpendapat bahwa Big Bang bukanlah awal dari segalanya, melainkan momen ketika alam semesta beralih dari periode kontraksi ke periode ekspansi, alias Big Bounce.

Gagasan ini menunjukkan bahwa mungkin ada Big Bang yang tak terbatas saat alam semesta mengembang, berkontraksi, dan mengembang lagi.

Caroll menyebut masalah dengan ide-ide ini adalah bahwa tidak ada penjelasan mengapa atau bagaimana alam semesta yang mengembang akan berkontraksi dan kembali ke keadaan entropi rendah.

4. Semesta induk

Carroll dan rekannya Jennifer Chen memiliki visi pra-Big Bang mereka sendiri. Pada 2004, fisikawan menyatakan bahwa mungkin alam semesta yang kita kenal sekarang adalah turunan dari alam semesta induk akibat perobekan ruang-waktu (space-time).

Ini seperti peluruhan inti radioaktif, kata Carroll. Ketika meluruh, inti memuntahkan partikel alfa atau beta. Alam semesta induk dapat melakukan hal yang sama, kecuali sebagai pengganti partikel, memuntahkan alam semesta 'bayi' yang mungkin tanpa batas.

"Itu hanya fluktuasi kuantum dan biarkan itu terjadi," kata Carroll.

Menurutnya, bayi alam semesta ini adalah "alam semesta yang benar-benar paralel," dan tidak berinteraksi atau memengaruhi satu sama lain.

5. Konsep Ekpyrotic

Sutter, dikutip dari Space, menyebut butuh teori yang bisa menangani gravitasi dan kekuatan lain yang digabungkan pada energi sangat tinggi untuk menjelaskan Big Bang. Menurutnya, itu bisa dirangkum oleh Teori Dawai (String Theory).

Salah satu gagasan awal teori string adalah alam semesta 'ekpyrotic'. Dalam bahasa asalnya, yakni Yunani, kata itu berarti "kobaran api" atau "api".

Dalam skenario ini, Big Bang dipicu oleh sesuatu yang lain yang terjadi sebelumnya. Big Bang bukanlah permulaan, melainkan satu bagian dari proses yang lebih besar.

Perluasan konsep ekpyrotic menghasilkan sebuah teori, lagi-lagi dimotivasi oleh teori string, yang disebut kosmologi siklus (cyclic cosmology).

"Ssecara teknis, gagasan tentang alam semesta yang berulang terus-menerus berusia ribuan tahun dan lebih tua dari fisika, tetapi Teori Dawai memberikan landasan matematis yang kokoh untuk gagasan itu," kata Sutter.

"Siklus alam semesta berjalan persis seperti yang Anda bayangkan, terus-menerus memantul di antara Big Bang dan Big Crunch, berpotensi untuk kekekalan di masa lalu dan kekekalan di masa depan," lanjutnya.

Masalah utama teori ini adalah latar belakang gelombang mikro kosmik dan sisa cahaya fosil dari alam semesta yang baru berusia 380 ribu tahun.

Namun, 'api' ekpyrotic terus menyala selama bertahun-tahun. Sebuah makalah karya Robert Brandenberger dan Ziwei Wang dari McGill University di Kanada yang diterbitkan pada Maret 2020 mengeksplorasi kerutan (wrinkle) dalam matematika.

Dua fisikawan itu menemukan bahwa momen "memantul", yakni ketika alam semesta kita menyusut ke titik yang sangat kecil dan kembali ke keadaan Big Bang, adalah saat yang peling mungkin untuk mendapatkan hasil uji observasi yang tepat.

Namun, untuk menguji model ini sepenuhnya, kita harus menunggu generasi baru eksperimen kosmologi.