Sejauh yang kita ketahui, alam semesta ini memiliki 4 dimensi; 3 dimensi spasial dan 1 dimensi waktu. Dan, buat kalian yang suka nonton film-film science fiction, mungkin sudah gak asing lagi ya dengan dunia berdimensi banyak. Tapi sayangnya, dimensi tambahan yang sering kita dengar di fiksi ilmiah ini sepertinya tidak memiliki dasar realistis.
Gelombang gravitasi antara 2 bintang neutron yang dideteksi tahun lalu memang mengguncang dunia. Tapi hal ini tidak juga menambah pengetahuan kita mengenai adanya dimensi tambahan dari alam semesta ini.
Teori relativitas umumnya Einsten kayanya dulu seolah bisa menjelaskan segala hal yang terjadi (berkaitan dengan gravitasi). Tapi, semakin banyak pengetahuan yang manusia miliki tentang alam semesta di luar sana, ternyata banyak hal yang kita belum mengerti. Salah satunya adalah tentang kenapa galaksi bisa punya gravitasi yang kuat untuk mengikat isinya meski jumlah massanya kurang. Singkatnya, butuh massa lebih besar dari yang bisa diukur ini buat menghasilkan gravitasi sekuat itu. Massa yang kurang ini disebut juga “massa yang hilang”.
Sejauh ini, para peneliti telah mengajukan adanya eksistensi materi gelap untuk menjelaskan keberadaan “massa yang hilang” dan energi gelap untuk menjelaskan kenapa alam semesta ini berekspansi makin cepat.
Banyak teori yang sudah diajukan untuk menjelaskan materi dan energi gelap. dan nyatanya, teori alternartif dari relativitas umum yang bisa menjelaskan masalah ini adalah adanya dimensi tambahan.
“Kita punya banyak bukti kalau materi dan energi gelap itu ada, tapi kita tidak tahu mereka itu sebenarnya apa,” ujar Daniel Holz, profesor Fisika dari University of Chicago. “Satu cara dari teoris untuk menjelaskan fenomena ini adalah dengan memodifikasi cara kerja gravitasi, yaitu dengan menambahkan dimensi ekstra.”
Teori ini berkata kalau setelah jarak yang begitu jauh, sebagian gravitasi bakalan “bocor” jadi dimensi tambahan. Inilah alasan kenapa gravitasi makin lemah jika jarak makin jauh.
Berarti bisa kita ambil kesimpulan, pada dasarnya, kalau gravitasi memang bocor ke dimensi lain, harusnya sinyal gelombang gravitasi yang dideteksi jadi lebih lemah. Tapi nyatanya tidak demikian. Menurut hasil yang didapat dari LIGO,kekuatannya benar-benar sama persis besarnya seperti yang diduga. Artinya, tidak ada kebocoran gelombang gravitasi ke dimensi lain.
Karena hal ini,banyak yang berpendapat kalau kebocoran hanya bisa terjadi pada gelombang gravitasi yang berfrekuensi rendah. Ada juga teori yang menyatakan kalau hal ini bisa terjadi jika panjang gelombangnya ada di skala cosmic horizon.
Masih ingat pendeteksian gelombang gravitasi pertama di 2015? Itu adalah hasil dari 2 lubang hitam yang bertabrakan. Tahun lalu, para peneliti mengamati tabrakan antara 2 bintang neutron. Nah, ternyata ada perbedaannya loh antara yang dari lubang hitam dan yang dari bintang neutron.
Tidak seperti pada lubang hitam, tubrukan bintang neutron menghasilkan cahaya yang dapat dideteksi. Fisikawan LIGO mendeteksi 2 hal secara bersamaan : gelombang gravitasi dan partikel cahaya. Di teori gravitasi dengan dimensi ekstra, perambatan cahaya di ruang hampa tidak dipengaruhi oleh dimensi ekstra, sementara gelombang gravitasi dipengaruhi.Hal ini bisa digunakan untuk menguji teori tentang dimensi tambahan.
Dengan dibandingkannya pengukuran dari gelombang gravitasi dan partikel cahaya yang merambat, fisikawan LIGO bisa menentukan apakah 2 jenis rambatan ini mengalami jumlah dimensi yang sama selama merambat.
Menurut penelitian mereka yang dipublikasikan di Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, pengukuran gelombang gravitasi dan partikel cahaya dari tubrukan bintang neutron sama-sama mengalami 4 dimensi, yaitu 3 dimensi ruang dan 1 dimensi waktu.
“Kita bisa menguji secara langsung kalau gelombang gravitasi dan cahaya merambat di dimensi yang sama,” Holz mengatakan.
Atau singkatnya,hasil analisa data gelombang gravitasi yang dideteksi oleh LIGO (The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) dapat dikatakan sama sekali tidak memberi bukti apapun tentang adanya dimensi yang lebih tinggi, seperti yang diprediksi oleh teori gravitasi tadi.
Meskipun demikian, ini hanyalah awal, para peneliti mengatakan. “Ada banyak teori (berkaitan tentang dimensi lebih tinggi) yang sampai saat ini kita masih tidak tahu cara mengujinya.”
Referensi
[1] Carpineti, Alfredo. 2017. Gravitational Waves Might Test for Extra Dimensions. Diakses pada tanggal 27 September, https://www.iflscience.com/space/gravitational-waves-might-test-for-extra-dimensions/page-2/
[2] Williams, Matt. 2018. Last Year’s Gravitational Wave Detections Failed to Provide a Hint of Any Extra Spatial Dimensions. Diakses pada tanggal 27 September, https://www.universetoday.com/140014/last-years-gravitational-wave-detections-failed-to-provide-a-hint-of-any-extra-spatial-dimensions/
[3] Lerner, Louise. 2018. Gravitational waves provide dose of reality about extra dimensions. Diakses pada tanggal 26 September, https://www.google.co.id/amp/s/phys.org/news/2018-09-gravitational-dose-reality-extra-dimensions.amp
[4] Oberhaus, Daniel. 2018. Gravitational Waves Show No Evidence of Extra Dimensions. Diakses pada tanggal 25 September, https://www.google.co.id/amp/s/motherboard.vice.com/amp/en_us/article/ev7nx4/is-there-evidence-of-other-dimensions
[5] Holz, E. Daniel dkk. 2018
Limits on the number of spacetime dimensions from GW170817.
