Brikolase.com – Perjalanan waktu telah menjadi topik yang menarik perhatian banyak orang, baik dalam dunia sains maupun fiksi.
Film-film sering menggambarkan perjalanan waktu sebagai langkah instan melalui mesin waktu menuju era masa lalu atau masa depan.
Namun, dalam dunia nyata, konsep perjalanan waktu jauh lebih kompleks dan tidak sesederhana seperti yang terlihat di film.
Perjalanan Waktu ke Masa Depan
Secara teori, perjalanan waktu ke masa depan bukan hanya mungkin, tetapi sudah terjadi dalam kehidupan kita sehari-hari.
Kita semua melangkah ke masa depan dengan laju satu detik per detik.
Menurut teori relativitas khusus Einstein, kecepatan waktu tergantung pada seberapa cepat kita bergerak.
Semakin cepat seseorang bergerak, semakin lambat waktu berlalu baginya dibandingkan dengan orang yang diam.
Sebelum teori ini, waktu dianggap sebagai entitas absolut yang universal, sama bagi semua orang.
Namun, teori relativitas khusus Einstein menunjukkan bahwa interval antara dua peristiwa bergantung pada bagaimana seorang pengamat bergerak.
Dua pengamat yang bergerak berbeda akan mengalami durasi yang berbeda antara peristiwa yang sama.
Relativitas umum Einstein juga menyatakan bahwa gravitasi memengaruhi waktu.
Semakin besar gravitasi di suatu tempat, semakin lambat waktu berlalu.
Dikutip dari laman Scientific American, Dave Goldberg, seorang kosmolog dari Drexel University, menjelaskan bahwa jika seseorang berada di dekat lubang hitam, di mana gravitasi sangat kuat, beberapa jam bagi mereka dapat setara dengan ribuan tahun di Bumi.
Ketika kembali ke Bumi, orang tersebut secara efektif telah melakukan perjalanan ke masa depan.
Ada pula ilustrasi paradoks kembar. Bayangkan Sally dan Sam adalah saudara kembar.
Sally menaiki roket dengan kecepatan tinggi ke sebuah bintang, lalu kembali ke Bumi, sementara Sam tetap tinggal.
Dari sudut pandang Sally, perjalanan mungkin hanya memakan waktu satu tahun, tetapi ketika ia kembali, ia menemukan bahwa 10 tahun telah berlalu di Bumi.
Ini menunjukkan bahwa Sally “melompat” sembilan tahun ke masa depan Sam.
Fenomena ini dikenal sebagai dilatasi waktu, yang terjadi ketika dua pengamat bergerak relatif satu sama lain.
Dalam kehidupan sehari-hari, efek ini tidak terlihat karena hanya menjadi signifikan pada kecepatan mendekati kecepatan cahaya.
Namun, percobaan dengan partikel subatomik di akselerator besar telah membuktikan bahwa waktu memang melambat bagi partikel yang bergerak sangat cepat.
Perjalanan Waktu ke Masa Lalu
Berbeda dengan perjalanan waktu ke masa depan, perjalanan ke masa lalu lebih rumit.
Fisikawan telah mengembangkan teori-teori yang memungkinkan perjalanan ini, seperti menggunakan konsep closed timelike curves (CTC).
Fabio Costa, fisikawan dari Nordic Institute for Theoretical Physics, menjelaskan bahwa CTC memungkinkan seseorang untuk melakukan perjalanan waktu dalam lintasan melingkar yang kembali ke titik awal.
Salah satu ide awal tentang mesin waktu melibatkan silinder besar yang berputar dengan sangat cepat hingga mampu melengkungkan ruang-waktu.
Namun, model ini, seperti teori lain, menghadapi tantangan besar, termasuk kebutuhan akan “massa negatif” atau “energi negatif” untuk menstabilkan lorong ruang-waktu (wormhole).
Hingga kini, keberadaan massa negatif belum pernah ditemukan.
Berdasarkan teori relativitas umum, wormhole dapat menjadi jalur pintas antara dua titik yang berjauhan di ruang-waktu.
Dalam skenario tertentu, lorong ini juga dapat digunakan sebagai mesin waktu.
Namun, untuk menstabilkan wormhole agar dapat dilalui, dibutuhkan “materi eksotik” yang menghasilkan antigravitasi.
Ada pula solusi teoretis seperti yang diajukan oleh Kurt Gödel pada 1948 yang menunjukkan bahwa rotasi alam semesta bisa memungkinkan seseorang untuk mencapai masa lalunya.
Kurt Gödel, seorang matematikawan di Institut for Advanced Study di Princeton, menawarkan solusi terhadap persamaan medan gravitasi Einstein yang menggambarkan alam semesta yang berotasi.
Dalam model alam semesta ini, Gödel menunjukkan bahwa perjalanan waktu ke masa lalu secara teoritis memungkinkan.
Gödel mendasarkan idenya pada efek gravitasi terhadap cahaya.
Dalam alam semesta yang berotasi, gravitasi akan “menarik” cahaya dan hubungan sebab-akibat (causal relations) di sekitarnya, menciptakan jalur melingkar dalam ruang yang juga melingkar dalam waktu.
Dengan kata lain, objek material dapat melakukan perjalanan dalam loop tertutup di ruang dan waktu tanpa melanggar batas kecepatan cahaya di sekitar objek tersebut.
Meskipun secara matematis konsisten, solusi ini dianggap sebagai keingintahuan teoretis karena pengamatan menunjukkan bahwa alam semesta tidak memiliki rotasi menyeluruh.
Namun, hasil Gödel membuktikan bahwa teori relativitas memungkinkan perjalanan ke masa lalu.
Einstein sendiri merasa terganggu dengan kemungkinan bahwa teorinya memungkinkan perjalanan waktu dalam kondisi tertentu.
Konsep ini menjadi penting sebagai bukti bahwa ide perjalanan waktu tidak bertentangan dengan teori relativitas, meskipun tantangan fisik dan empirisnya tetap sangat besar.
Paradoks Perjalanan Waktu
Jika mesin waktu memungkinkan perjalanan ke masa lalu, hal ini membuka kemungkinan paradoks sebab-akibat.
Salah satu ilustrasi yang paling terkenal adalah grandfather paradox: jika Anda pergi ke masa lalu dan membunuh kakek Anda sebelum ia memiliki anak, maka Anda tidak akan pernah lahir, sehingga Anda tidak bisa melakukan perjalanan waktu untuk membunuh kakek Anda.
Namun, beberapa skenario, seperti loop kausal yang konsisten, mungkin tetap masuk akal.
Stephen Hawking mengusulkan chronology protection conjecture, sebuah mekanisme yang mencegah terjadinya paradoks.
Salah satu kemungkinannya adalah proses kuantum yang menyebabkan gangguan dalam wormhole sehingga menghancurkan kemungkinan perjalanan ke masa lalu.
Beberapa ilmuwan mencoba menyelesaikan paradoks ini dengan menyatakan bahwa perjalanan waktu harus konsisten dengan sejarah.
Artinya, jika Anda kembali ke masa lalu, Anda tidak dapat mengubah peristiwa yang sudah terjadi.
Anda mungkin akan gagal karena alasan yang tampaknya biasa, seperti terpeleset atau terhalang oleh sesuatu.
Meskipun penelitian tentang perjalanan waktu menarik, bidang ini menghadapi banyak hambatan teknis dan filosofis.
Sebagian besar model teoretis memerlukan kondisi ekstrem yang sulit, jika bukan mustahil, untuk direalisasikan.
Stephen Hawking bahkan mengusulkan bahwa alam semesta memiliki “mekanisme perlindungan kronologi” yang mencegah perubahan masa lalu.
Meski begitu, para ilmuwan tetap tertarik dengan kemungkinan perjalanan waktu dan dampaknya terhadap pemahaman kita tentang hukum alam.
Meski banyak tantangan, perjalanan waktu tetap menjadi kemungkinan teoretis.
Solusi akhir mungkin menunggu penggabungan mekanika kuantum dan gravitasi, seperti dalam teori string atau M-teori.
Penelitian lebih lanjut dalam fisika partikel dan relativitas dapat memberikan jawaban.
Jika perjalanan waktu benar-benar mungkin, itu akan mengubah pemahaman kita tentang realitas fisik secara fundamental.***
Bacaan terkait
Pemred Media Brikolase
Editor in chief
Email:
yongky@brikolase.com / yongky.g.prasisko@gmail.com