Bagaimana alam semesta bermula dan pengakhirannya?

SOALAN:

Bagaimana alam semesta bermula dan pengakhirannya?

JAWAPAN:

Dalam bidang kosmologi, alam semesta bermula dari Letupan Besar, juga dikenali sebagai Dentuman Besar atau Ledakan Dahsyat, merupakan teori saintifik yang mengatakan alam semesta muncul daripada keadaan yang sangat tumpat dan panas lebih kurang 13.8 bilion tahun dahulu. Teori Letupan Besar ini berdasarkan cerapan anjakan merah hukum Hubble tentang jarak galaksi, yang apabila disertakan sekali prinsip kosmologi mendapati ruang angkasa mengembang menurut model Friedmann-Lemaître bagi kerelatifan am. Pemerhatian ini menunjukkan bahawa alam semesta mengembang daripada keadaan di mana tenaga dan jirim dalam alam semesta ini sangat panas dan tumpat.

Satu kesan daripada Letupan Besar ialah keadaan alam semesta kini berbeza dari keadaan pada masa dahulu atau akan datang (evolusi semula jadi alam semesta). Evolusi alam semesta bergantung kepada keadaan momentum pengembangan dan daya (samada tarikan atau tolakan). Kadar pengembangan alam semesta ditentukan melalui pemalar Hubble manakala kekuatan graviti bergantung kepada ketumpatan dan tekanan jirim alam semesta. Jika ketumpatan alam semesta kurang dari ketumpatan kritikal, maka alam semesta akan mengembang selama-lamanya (Open Universe). Ini disebabkan oleh kurangnya tarikan graviti dari jirim  untuk menghalang pengembangan alam semesta. Keadaan ini dinamakan sebagai ‘Big Freeze’ akibat dari alam semesta yang semakin menyejuk semasa ia mengembang dan ia tidak dapat menampung kehidupan. 

Jika ketumpatan alam semesta lebih dari ketumpatan kritikal, maka daya tarikan graviti akan mendominasi dan alam semesta akan runtuh dengan sendirinya (Closed Universe). Keadaan ini dipanggil sebagai ‘Big Crunch’. Alam semesta mempunyai cukup jisim untuk menghentikan pengembangannya dan akan menarik semua jirim hingga menjadi keadaan asalnya. 

Ahli kosmologi berpendapat pada waktu sekarang jumlah ketumpatan alam semesta adalah sama dengan ketumpatan kritikal maka kita sekarang berada dalam alam semesta mendatar (Flat Universe). Data saintifik dari sinaran latar belakang mikro kosmik (CMB) menunjukkan 27% jirim terdiri dari jirim gelap manakala 68% pula adalah dalam bentuk tekanan negatif yang dipanggil sebagai tenaga gelap (atau dikenali sebagai pemalar kosmologi). Jika ini benar, maka tenaga gelap adalah daya yang mendominasi maka alam semesta akan mengembang selama-lamanya secara eksponen.

< Soalan Berkaitan Bidang Astronomi