LUBANG HITAM (BLACK HOLE) pada BAYI JAGAT-RAYA.

Awal Waktu Prasejarah (sesi 3/8 sesi).

Semar dan Togog begitu takjub yang sedang dilakukan Azazil, jelas dia lebih memahami mengenai alam semesta dibandingkan mereka. Dengan kelihaiannya Azazil menciptakan ‘bintang mati’ dari ‘energi ciptaannya’, sebab saat itu jagat raya sama sekali belum terbentuk dan belum berbentuk apa-apa. ‘Bayi’ jagat raya saat di menit ke-7 setelah Dentuman Besar hanya berupa semburan partikel-partikel berisi terutama foton, elektron dan neutrino (partikel yang luar biasa ringannya yang hanya dapat dikenai forsa nuklir lemah dan forsa gravitasi), dan antipartikelnya, serta sedikit proton dan neutron. Dengan temperatur turun ke 10E+9 derajat, kira-kira 1000 x panas pusat matahari. Namun temperatur setinggi itu hanya dapat dicapai dari ledakan ‘bom hidrogen’. Dan sang ‘bayi’ jagat raya terus memuai dan temperatur terus menurun, laju produksi pasangan elektron-antielektron akan lebih rendah daripada laju anihilasinya.

Bagaimanapun neutrino dan antineutrino tidak akan saling meniadakan karena partikel-partikel ini lemah saja interaksinya, baik dengan sesama neutrino maupun dengan partikel lain. Jadi partikel-partikel ini sampai sekarang masih berkeliaran memuai menurut waktu. Keadaan gerakan partikel luar-biasa tidak beraturan, saling berbenturan, saling menghisap, tolak-menolak atau tarik-menarik dengan kecepatan cahaya dalam wujud gas awan. Boleh dikatakan awan gas partikel pecahan Dentuman Besar ini, bergerak luar biasa acak, satu juta kemungkinan mungkin masih terlalu lunak untuk menjelaskan kerusuhan keadaan alam semesta setelah Dentuman Besar. 

Bahkan cahayapun belum terbentuk, karena gelombang elektron bebas menghamburkan cahaya (free electrons scatter light), baru terbentuk puluhan tahun hingga 380,000 tahun kemudian. Jadi mereka bergerak dalam kondisi kegelapan alam semesta yang menakutkan, hanya terlihat percikan-percikan hasil tabrakan partikel foton, electron gas-gas teramat panas. Dalam keadaan gelap gulita yang sangat mencekam di jagat raya dini itu, Azazil membuat suatu ‘Lubang Hitam (Black Hole)’ buatan. Energi yang digunakan cukup untuk membuat suatu Lubang Hitam raksasa sebesar 100 kali diameter matahari.

Apa itu Lubang Hitam dan apa keunikannya.

Lubang hitam adalah benda angkasa yang terbentuk sedemikian rupa sehingga memiliki gaya tarik besar sekali. Tidak sesuatu pun dalam jangkauan medan gravitasinya akan terbebas dari gaya tariknya. Lubang hitam bisa terbentuk dari sebuah bintang tua. Pada bintang-kumpulan gas-gas partikel terjadi reaksi fusi nuklir pada pusatnya yang mendorong partikel-partikel gas tadi untuk tidak tertarik ke pusat bintang oleh gravitasinya sendiri. Jika bahan bakar reaksi fusi habis, gaya dorong ke luar tidak lagi dihasilkan. Akibatnya, partikel-partikel gas akan tersedot ke pusat gravitasi dan menekan seluruh massa bintang jadi lubang hitam. Medan gravitasi lubang hitam memiliki lapisan pembatas yang jelas membedakan kedua sisi dari batas tersebut. Membran yang menandai batas point of no return ini dikenal sebagai ‘cakrawala peristiwa’ (event horizon). Jadi bentuk penampang samping suatu lubang hitam dapat dianalogikan dengan dua corong, satu corong yang menghadap ke atas itulah yang dinamakan ‘lubang hitam (Black Hole)’ yang menghisap semua partikel, materi alam raya termasuk cahaya. Dan corong kedua mengahadap ke bawah dinamakan ‘lubang putih (White Hole)’ yang mengeluarkan semua partikel, materi yang dihisap pada lubang hitam. Daerah penyempitan corong  (leher botol) di ujung bawah itulah yang dinamakan ‘cakrawala peristiwa’ (event horizon).

Event horizon pada lubang hitam terjadi penumpukan dan pemampatan partikel dan materi yang terhisap hingga tidak ada yang bisa keluar atau lolos sampai terjadi pemampatan tak terhingga. Sebaliknya event horizon pada lubang putih terjadi penguraian dan peluruhan pampatan partikel dan materi yang terhisap hingga tidak ada lagi yang tersisah setelah keluar atau lolos. Pertemuan ujung corong lubang hitam dan lubang putih itulah yang dinamakan ‘singularity’ yang menimbulkan ‘paradok lubang hitam’.

Suatu materi yang terhisap lubang hitam akan bergerak terhisap secepat cahaya. Akibat efek perlambatan waktu pada relativitas khusus, materi atau partikel yang terhisap akan jatuh tidak semakin cepat, melainkan semakin lambat dan akhirnya berhenti. Lebih aneh lagi materi atau partikel akan menjadi pipih gepeng akibat efek kontraksi panjang. Dari luar cakrawala peristiwa (event horizon), akan terlihat lubang hitam seperti tempat sampah penuh barang.

Keunikan lubang hitam lain adalah tidak hitam, melainkan berwarna. Pada paper-nya tahun 1976, Hawking menunjukkan bahwa permukaan cakrawala peristiwa (event horizon) memiliki suhu sekitar 10 biliun derajat. Kondisi ini memungkinkan lubang hitam memancarkan radiasi-disebut ‘radiasi Hawking’. Jadi, lubang hitam dapat meluruh sampai massanya hilang. Radiasi terjadi akibat proses produksi pasangan di cakrawala peristiwa (event horizon). Dalam teori ‘Paul Adrien Maurice  Dirac’, ruang vakum adalah lautan partikel dan anti-partikel yang dari dalam secara virtual mungkin tercipta pasangan partikel dan anti-partikel yang kemudian lenyap jika keduanya menyatu. Jika proses ini terjadi pada daerah cakrawala peristiwa dan salah satu partikel yang tercipta ada dalam cakrawala peristiwa dan yang lain di luar, maka partikel yang di luar akan mungkin lepas sebagai radiasi Hawking.

Paradoks Materi Lubang Hitam

Astrofisika Stephen Hawking pertama kali mengemukakan teka-teki paradoks lubang hitam menyampaikan perubahan pandangannya. Paradoks menyatakan bahwa semua yang masuk lubang hitam akan lenyap bersama lenyapnya lubang hitam. Kemudian diralat bahwa lubang hitam bisa kehilangan massa dengan radiasi. Saat itu Hawking percaya bahwa benda apa pun yang terjebak dalam gravitasi lubang hitam tidak bisa lagi ditelusuri. Namun, dalam konferensi internasional tentang Relativitas Umum dan Gravitasi ke-17, Juli 2004, Hawking mengumumkan apa yang ia percayai keliru. Menurut dia, menjelaskan yang ditelan lubang hitam mungkin bisa ditelusuri kembali dalam bentuk yang membingungkan. Ini memungkinkan penyatuan teori gravitasi dan mekanika kuantum.

Letak paradoksnya

Jika materi benar-benar hilang dalam lubang hitam, maka ada beberapa prinsip mekanika kuantum yang dilanggar. Yang pertama adalah prinsip mikroreversibilitas. Menurut mekanika kuantum, setiap proses fisis dapat dibalik kejadiannya. Maka materi akhir bisa digunakan menelusuri materi awal proses. Lubang hitam adalah sumber irreversibilitas di semesta karena salah satu pasangan partikel yang tercipta pada produksi pasangan berada di luar cakrawala peristiwa tidak mengandung bit informasi tentang apa yang terjadi di sisi dalam cakrawala peristiwa.

Prinsip selanjutnya yang dilanggar adalah unitarity. Propagasi materi dari keadaan awal ke keadaan akhir secara matematis mengalami evolusi yang unitary. Artinya, fluks dijamin utuh. Menurut Preskill, profesor materi kuantum di California Institute of Technology (Caltech), yang terjadi pada lubang hitam adalah keadaan awal materi yang murni berevolusi menjadi keadaan yang bercampur. Keadaan ini melanggar prinsip unitarity. Lebih parah lagi, prinsip kekekalan energi juga harus dilanggar. Dalam kekekalan energi hilangnya materi dalam bentuk materi harus diiringi terciptanya energi sangat besar. Jika paradoks ini benar, alam semesta akan bersuhu sekitar 1031 derajat hanya dalam beberapa detik, yang dalam kenyataan tidak terjadi.

Solusi yang menjanjikan.

Apa benar materi yang masuk ke cakrawala peristiwa akan lenyap ditelan lubang hitam? Benarkah pengamatan dari dalam cakrawala peristiwa berbeda dengan pengamatan di luarnya? Ataukah keduanya saling melengkapi sehingga obyek yang jatuh ke dalam lubang hitam akan terurai secara termal dan energinya disebarkan merata ke permukaan cakrawala peristiwa dan ke luar dalam bentuk radiasi Hawking?

Kemungkinan pemecahan teka-teki ini datang dari teori fisika yang kini berkembang pesat: teori string (dawai). Dua fisikawan besar yang bekerja pada bidang ini: Leonard Susskind dari Amerika dan Gerald t’Hooft dari Belanda membuat postulat baru yang digabungkan dengan postulat pada teori relativitas. Postulat ini dikenal dengan prinsip complementarity pada lubang hitam. Dengan prinsip complementarity, teori dawai punya cara untuk menjelaskan bahwa materi yang masuk lubang hitam tidak hilang melainkan diduplikasikan ke permukaan cakrawala peristiwa.

Misalkan sebuah atom jatuh ke lubang hitam. Karena atom ini mengalami percepatan yang tinggi sekali, maka yang tampak pertama kali adalah inti atom yang dikelilingi oleh awan elektron kabur. Semakin mendekati lubang hitam, gerak elektron akan semakin lambat dan akibatnya elektron akan semakin terlihat jelas. Beberapa saat berikutnya munculah partikel penyusun inti, proton dan neutron, diikuti quark. Pada bagian ini teori dawai melengkapi penjelasan yang hilang sebelumnya. Teori dawai percaya bahwa bahan penyusun materi yang fundamental bukanlah quark melainkan dawai yang berukuran 1/1.020 kali ukuran proton.

Dawai digambarkan seperti sehelai karet yang bisa bergetar. Frekuensi getarannya bisa bersuperposisi dengan sesamanya dan mode getaran yang berbeda menghasilkan partikel-partikel elementer berbeda pula. Jika frekuensi tinggi yang dimiliki kawat berhenti, kawat semakin melar.

Dalam gambaran atom, setelah quark muncullah kumpulan dawai penyusun atom sesungguhnya dan dalam waktu singkat kumpulan dawai akan melar lalu memenuhi permukaan cakrawala peristiwa. Ini berlaku untuk semua materi yang masuk lubang hitam. Jadi bagi materi yang jatuh ke dalam lubang hitam, ia tidak melihat perubahan selain kemusnahan dirinya dan obyek-obyek lain dalam lubang hitam. Sementara bagi yang diluar, ia sama sekali tidak melihat bahwa materi yang masuk hilang melainkan tersebar pada permukaan cakrawala peristiwa. Inilah keunggulan prinsip complementarity.

Jadi atom dan partikel dari awan debu pecahan Dentuman Besar, yang dihisap lubang hitam buatan Azazil akan mengalami percepatan yang tinggi sekali, maka yang tampak pertama kali adalah inti atom yang dikelilingi oleh awan elektron kabur. Semakin mendekati lubang hitam, gerak elektron akan semakin lambat dan akibatnya elektron akan semakin terlihat jelas. Beberapa saat berikutnya munculah partikel penyusun inti, proton dan neutron, diikuti quark. Dan akhirnya musnah.

Kini bukan saja partikel pecahan Dentuman Besar yang berputar-putar mengitari ‘lubang hitam buatan’ itu, tapi juga semua partikel-partikel yang sedang menyebar semburat kesegala arah karena dorongan ledakan Dentuman Besar, mulai terhisap berputar-putar mengelilingi lubang hitam. Suara bergemuruh dahsyat mengerikan di kesenyapan luar angkasa, semua debu awan materi calon jagat raya itu, berputar-putar bercampur-baur dengan debu awan gas-gas lain, berpercikan memancarkan api fusi nuklir dan memercikan puluhan cahaya berwarna-warni menerangi kegelapan ‘bayi’ jagat raya, bertumpuk-tumpuk memadat dan semakin memadat ketika mendekati gelambir lubang hitam itu. Suatu peristiwa alam yang luar biasa menakjubkannya setelah kejadian Dentuman Besar.

Dikegelapan yang pekat mengerikan dari ‘bayi’ jagat raya, Semar dan Togog terhenyak melihat perbuatan Azazli, karena jika dibiarkan, ‘bayi’ jagat raya itu akan musnah dalam belasan menit saja. Maka dengan cepat Semar bertriwikrama membesar menjadi dua kali besar lubang hitam itu dan menghadang di mulut lubang hitam mengibas-ngibaskan kedua tangannya, sehingga seluruh awan debu gas-gas partikel urung terhisap masuk ke dalam lubang hitam, berpencaran ke segala arah. Suatu aksi heroik karena selain Semar harus melawan tarikan lubang hitam, yang bahkan cahayapun tidak kuasa menghindar dari tarikannya, juga harus menahan dorongan gelombang awan debu gas partikel-partikel jagat raya yang bertemperatur diatas 1E+9 derajat. Dorongan gelombang awan debu gas itupun sudah sangat luar biasa, karena tarikannya saja mampu menyeret suatu galaksi menghanyutkan dan meleburnya bersatu dengan awan debu gas-gas tersebut. Togogpun tidak tinggal diam, dia menghadang tidak jauh dari lubang hitam, ‘menghadang laju’ pusaran awan debu gas-gas, sehingga Semar tidak terlalu payah menghadang dorongan awan gas jagat raya yang terhisap itu.

Azazil menggeram melihat semua usahanya digagalkan dengan mudah oleh kedua musuhnya. Dia menghitung-hitung untuk menyerang dikala keduanya sedang kerepotan, tetapi urung dilakukan karena dengan seorang dari mereka saja dia tidak yakin akan menang, apalagi jika mereka maju berdua. Akan habis semua rencananya. Dia lebih baik memilih cara melawan mereka secara tidak langsung, dengan rencana dan taktik yang sudah disusunnya ratusan ribu tahun lamanya. Biarlah kali ini dia mengalah dan mundur untuk maju dikemudian hari, asalkan dendam kesumatnya kepada Nabi Adam as. dan seluruh keturunannya sampai kiamat dapat terlampiaskan. Menyeret mereka ke dalam lembah kemusryikan dan kekafiran untuk teman dia di neraka jahanam kelak.

Belasan menit sudah Semar dan Togog berjuang ‘menghalau’ awan debu partkel-partikel jagat raya agar terpental menjauhi lubang hitam buatan itu. Semarpun membuat ledakan dentuman buatan walau daya ledaknya tidak ada 1/1E+6 ledakan Dentuman Besar, akan tetapi cukup untuk mengusir seluruh awan debu jagat raya untuk menyebar kesegenap pelosok alam semesta, memuai kembali membentuk rupa jagat raya (galaksi-galaksi dan lainnya). Selesai sudah usaha penyelamatan itu, ‘bayi’ itu sudah aman untuk ‘tumbuh dan berkembang’. Kini tinggal mereka berdua terhenyak dikegelapan yang mencekam, dan dengan penerangan seadanya dari percikan-percikan benturan partikel gas, Semar mulai menghisap energi dahsyat lubang hitam ke dalam ajiannya yang dia namakan ‘Kemayan Cungkup Jagat’. Usai menghisap habis energi lubang hitam, lalu keduanya meninggalkan lokasi Dentuman Besar mengikuti arah ‘koordinat alam semesta’ atau ’Sistem koordinat Ekliptika Jagat Raya’ yang diberikan Allah SWT. untuk tugas berikutnya.  

(BERSAMBUNG.).

**&**