Sebuah pertanyaan telah dijawab
fisikawan yang meneliti ruang waktu dengan menciptakan model untuk
memecahkan misteri gravitasi dan mekanika kuantum. Benarkah ruang waktu mirip seperti cairan fluida?
Profesor Stefano Liberati dari Sissa
dan Luca Maccione, ilmuwan dari Ludwig-Maximilian University, telah
menemukan cara baru menggunakan partikel fisika elementer dan
astrofisika energi tinggi untuk menggambarkan efek yang harus diamati
jika ruang waktu sebenarnya adalah fluida.
Beberapa model yang dibuat
memprediksikan ruang waktu pada skala Planck, 10 hingga 33 cm, skala
yang tidak lagi ditemukan terus menerus seperti dalam teori fisika
klasik tetapi ditemukan di alam. Seperti cairan fluida yang masuk
kedalam kotak dapat terlihat yang terdiri dari atom dan molekul,
struktur seperti ini umumnya menyiratkan energi sangat tinggi, sebuah
pelanggaran relativitas umum Einstein.
Ruang Waktu Adalah Super Fluida
Relativitas umum akan berubah menjadi
analog hidrodinamika fluida, tentunya menggambarkan perilaku fluida pada
tingkat makroskopik. Tapi sebenarnya memberi infromasi tentang atom
yang terbentuk. Demikian pula relativitas umum yang mengatakan tentang
keberadaan atom yang membentuk ruang waktu, tetapi menggambarkan dinamika ruang waktu
seolah-olah benda cair. Ruang waktu menjadi fenomena yang muncul dari
konstituen yang lebih mendasar, seperti air yang terbentuk dari molekul
H2O.
Mekanika kuantum secara efektif
menjelaskan 3 dari 4 gaya dasar alam semesta yaitu, elektromagnetisme,
interaksi lemah dan interaksi kuat. Tapi tidak menjelaskan gravitasi
yang saat ini hanya bisa tercatat dengan relativitas umum. Meskipun
banyak model telah diusulkan, tidak ada yang terbukti memuaskan atau
yang lebih penting menggunakan empiris.
 |
| Mystery: Nubian figures stand beside a pillar in the middle of the Egyptian symbol for gate |
Model mempertimbangkan ruang waktu seperti fluida,
dari entitas yang lebih mendasar dan diasumsikan untuk mempelajari efek
yang menyiratkan perubahan dalam propagasi foton. Foton berjalan pada
kecepatan yang berbeda tergantung pada energi yang dimilikinya, tapi
lebih dari itu, jika ruang-waktu seperti cairan fluida maka harus
memperhitungkan viskositas dan efek disipatif lainnya yang belum pernah
dipertimbangkan secara rinci.
Kedua ilmuwan fisika ini telah membuktikan bahwa viskositas cenderung cepat menghilangkan foton dan partikel lainnya di sepanjang jalur lintasan. Tetapi merka bisa melihat foton bergerak dari benda astrofisika yang terletak jutaan tahun cahaya jauhnya. Jika ruang waktu adalah fluida, maka menurut perhitungan ilmuwan bentuknya adalah super fluida, berarti nilai viskositas sangat rendah atau mendekati nol.
Selain itu, kedua ilmuwan juga
memperkirakan efek disipatif lemah lainnya, mungkin bisa terlihat dengan
pengamatan astrofisika di masa mendatang. Dengan teknologi astrofisika
modern, telah tiba waktunya untuk membawa gravitasi kuantum dari sudut
pandang spekulatif ruang waktu untuk mendapatkan yang lebih
fenomenologis.
Referensi
A very slippery superfluid, that’s what spacetime could be like, 23 April 2014, by Sissa Medialab. Journal Ref: Astrophysical Constraints on Planck Scale Dissipative Phenomena. Physical Review Letters, 2014. Image: Nubian figures stand beside a pillar in the middle of the Egyptian symbol for gate.