Apa itu Lubang Cacing (Wormhole)? Teori, Fakta, dan Harapan tentang Lubang Cacing

Alam semesta merupakan tempat yang sangat luas. Ada sekitar 10 triliun galaksi di alam semesta ini, tiap galaksinya mengandung sekitar 100 miliar bintang[1]. Bisa dibayangkan betapa luar biasa melimpahnya planet-planet indah di luar sana. Milyaran planet yang mengapung dalam kegelapan menunggu kita untuk datang kesana, menjadikan mereka sebagai tempat tinggal kedua jika bumi sudah lenyap tak bersisa. Entah karena dihantam meteor atau dihancurkan sendiri oleh umat manusia yang gemar bersengketa.

Seandainya kita bisa mengabaikan segala perbedaan yang ada diantara kita dan bekerja sama atas nama umat manusia, menemukan planet baru yang layak huni bukanlah hal yang sulit. Hal yang lebih sulit daripada menemukan planet adalah bagaimana caranya pergi kesana. Jarak merupakan masalah utamanya. Gliese 581 d, planet mirip bumi yang paling dekat dengan tatasurya kita saja jaraknya sudah lebih dari 20 tahun cahaya[2]. Artinya dibutuhkan waktu lebih dari 20 tahun bagi cahaya untuk bisa sampai kesana. Apalagi pesawat kita yang kecepatannya masih sangat jauh di bawah kecepatan cahaya, butuh waktu lebih lama lagi.

Sebuah harapan: Lubang cacing (wormhole)

Alam memberi kita harapan. Menurut salah satu hukum alam yang bernama teori relativitas umum, ada sebuah objek yang dapat berfungsi sebagai terowongan intergalaktik. Terowongan ini bernama lubang cacing (wormhole). Meskipun namanya lubang cacing tetapi objek ini tidak ada hubungannya dengan lubang ataupun cacing. Lubang cacing merupakan suatu struktur dalam ruang-waktu yang dapat menghubungkan dua daerah berjauhan di alam semesta. Dengan menggunakan lubang cacing, perjalanan yang normalnya memakan waktu ribuan tahun cahaya dapat ditempuh dalam waktu singkat.

Lubang cacing berbeda dari lubang hitam. Lubang hitam memang menyerap semua materi dan gelombang akan tetapi materi dan gelombang ini tidak dimuntahkan kembali oleh lubang hitam ke suatu tempat di alam semesta. Benda yang sudah masuk ke lubang hitam akan terkoyak-koyak sampai pada level atom dan menyatu dengan jantung lubang hitam. Sementara itu, benda yang masuk ke lubang cacing akan muncul lagi ke suatu tempat di alam semesta.

Istilah lubang cacing berasal dari analogi apel. Alam semesta kita diibaratkan permukaan sebuah apel dan kita diibaratkan sebagai seekor semut yang hanya bisa berjalan di atas permukaan apel.

Lubang cacing pada apel

Misalkan kita ingin pergi dari satu titik ke titik yang lain. Kita tentunya harus berjalan dalam lintasan yang melengkung. Tapi jika kita menjadi cacing, maka kita bisa memakan apel tersebut sehingga menghasilkan jalan baru yang lebih pendek. Semut pun akhirnya bisa menggunakan jalan yang dibuat oleh cacing ini agar bisa sampai ke tempat tujuan dengan lebih cepat. Ilmuwan menyebut jalan pintas ini dengan lubang cacing.

Konsep tentang lubang cacing lahir secara tidak sengaja di tangan Einstein. Lubang cacing awalnya tidak dianggap sebagai jalan pintas yang menghubungkan dua tempat berjauhan di alam semesta. Pada tahun 1935, Einstein bersama dengan Nathan Rosen mencoba merumuskan teori tentang partikel fundamental (seperti elektron) menggunakan teori relativitas umum. Einstein ingin menjadikan teorinya sebagai Theory of Everything, teori yang tidak hanya menjelaskan ruang dan waktu melainkan juga segala sesuatu yang ada di dalamnya, yang tentunya tersusun dari partikel fundamental. Dengan analisa matematika yang kompleks dan rumit, lahirlah objek yang dikenal dengan nama jembatan Einstein-Rosen (Einstein-Rosen bridge). Sayangnya usaha Einstein ini tidak berhasil. Akan tetapi sisa-sisa pekerjaan Einstein ini tidak lenyap seluruhnya. Jembatan Einstein-Rosen justru menjadi objek kajian tersendiri dan sekarang kita menyebutnya dengan nama lubang cacing.[4].

Harapan Palsu?

Pada tahun 1962 kita sedikit dibuat kecewa karena lubang cacing tampaknya hanyalah harapan palsu bagi mimpi-mimpi perjalanan intergalaktik. Pada tahun itu, Fuller dan Wheeler melakukan penyelidikan lebih lanjut dan menghasilkan kesimpulan bahwa lubang cacing ternyata sangat tidak stabil sehingga tidak mungkin bisa dilewati.

Seandainya lubang cacing muncul. maka dalam waktu yang sangat singkat ia akan menutup kembali, berubah menjadi lubang hitam. Jadi sebelum kita sempat masuk, lubang cacing sudah tertutup kembali. Sekalipun kita mencoba masuk secepat yang kita bisa, kita hanya akan terjepit di mulut lubang cacing dan lenyap dalam singularitas (jantung lubang hitam).[5]

Baca juga:
dinamika lubang cacing

Agar lubang cacing tidak menutup kembali, kita perlu menahannya dengan cara memberinya materi negatif. Materi negatif merupakan materi yang memiliki sifat antigravitasi. Materi negatif tidak saling menarik melainkan saling menolak. Apel biasa akan jatuh ke bawah jika kita lempar tetapi apel negatif justru akan terus menerus naik ke atas. Kita belum pernah melihat objek seperti ini. Seandainya kita bisa menemukan materi negatif maka lubang cacing bisa dilewati.[6]

Materi negatif mungkin memang dapat membuat lubang cacing bisa dilewati, akan tetapi hanya lubang cacing yang sudah ada sejak awal yakni semenjak lahirnya alam semesta. Untuk membuat lubang cacing yang baru, kita harus berhadapan dengan masalah yang lebih besar. Jika kita ingin membuat jalan pintas dari bumi ke galaksi lain maka kita harus “merobek” ruang dan menyambungnya kembali (dalam bahasa matematis adalah mengubah topologi).

Teori relativitas umum memang mengatakan bahwa ruang itu fleksibel. Ruang dapat melengkung, dapat memuntir, dan dapat bergelombang. Akan tetapi ruang tidak bisa dirobek[7]. Dengan demikian, teori relativitas umum mengijinkan lubang cacing untuk ada tetapi tidak mengijinkan lubang cacing untuk dibuat.

Masih ada harapan

Sejarah tentang lubang cacing adalah sejarah tentang harapan dan kekecewaan. Setelah kecewa karena lubang cacing membutuhkan materi negatif agar bisa dilewati serta membutuhkan robekan dalam ruang agar bisa dibentuk, ada secercah harapan dari teori kuantum.

Teori kuantum merupakan lawan dari teori relativitas umum. Teori relativitas umum menjelaskan objek-objek berukuran sangat besar sedangkan teori kuantum menjelaskan objek-objek berukuran sangat kecil. Dua teori yang berlawanan ternyata bisa bekerja sama untuk menyelesaikan suatu masalah.

Kita memang belum pernah melihat materi negatif dalam kehidupan sehari-hari, tetapi teori kuantum menyatakan bahwa materi negatif itu ada. Menurut teori kuantum juga, robekan-robekan dalam ruang itu merupakan hal yang biasa terjadi dalam skala mikroskopik.

Jadi lubang cacing itu ada dan bisa dibentuk, akan tetapi dalam ukuran yang sangat kecil[7]. Yang perlu kita lakukan “hanyalah” meledakkan lubang cacing mini ini agar ukurannya menjadi besar. Tentu saja hal ini masih jauh dari jangkauan teknologi kita saat ini. Ditambah lagi, kita juga belum tahu apakah teori kuantum mengijinkan kita untuk membuat cukup banyak materi negatif[8]. Berikut ini adalah video mengenai cara ilmuwan membuat lubang cacing didalam laboratorium.

Karena kesulitan-kesulitan ini, ditambah dengan beberapa kesulitan lainnya, banyak fisikawan yang sudah tidak lagi menaruh harapan kepada lubang cacing. Meski demikian, bukan berarti sudah tidak ada harapan bagi perjalanan antarbintang. Masih ada harapan lain selain lubang cacing seperti warp drive. Satu hal yang pasti, jika kita saling menghancurkan satu sama lain dengan peperangan dan kebencian maka di saat itulah kita tidak punya harapan sama sekali.

 

REFERENSI:

[1] Howell, Elizabeth. 2017. https://www.space.com/26078-how-many-stars-are-there.html diakses 21 Februari 2018

[2] Stphen Hawking. 2015. Into The Universe With Stephen Hawking The Story of Everything. https://www.youtube.com/watch?v=dpma-J68Etc. Diakses 21 Februari 2018.

[3] A. Einstein and N. Rosen. 1935. The particle problem in the general theory of relativity. Phys. Rev. 48, 73-77

[4] Collas, P., & Klein, D. 2011. Embeddings and time evolution of the Schwarzschild wormhole. arXiv:1107.4871v2

[5] Fuller, R. W., & Wheeler, J. A. 1962. Causality and Multiply-Connected Space-Time. Physical Review , 919.

[6] Morris, M. S., & Thorne, K. S. 1988. Wormhole in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity. American Journal of Physics , Volume 56.

[7]  Tia Ghose. 2017. Magnetic Wormhole Created in Lab. https://www.scientificamerican.com/article/magnetic-wormhole-created-in-lab/Diakses 23 Februari 2018.

[8] Quantum Laser Pointer. 2016. The Elegant Universe – String Theory – Brian Greene – Documentary. https://www.youtube.com/watch?v=-kQXy9GZMuc diakses 21 Februari 2018.

Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Wahyu Norrudin

Wahyu Norrudin

Mahasiswa fisika UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *