Konsep bahwa alam semesta terus berkembang atau mengembang pertama kali disampaikan oleh Edwin Hubble pada akhir 1920-an. Hubble menemukan bahwa galaksi-galaksi di alam semesta bergerak menjauh satu sama lain. Fenomena ini menjadi bukti adanya perluasan ruang atau ekspansi alam semesta. Penemuan ini memunculkan gagasan bahwa alam semesta tidak statis melainkan mengalami pertumbuhan dan perubahan, yang kemudian dikenal sebagai Teori Big Bang.
Namun, ada beberapa ilmuwan yang mengajukan teori alternatif untuk menantang keabsahan teori Big Bang. Salah satunya adalah teori tired light atau cahaya lelah. Teori ini mencoba menjelaskan fenomena redshift—atau pergeseran panjang gelombang cahaya ke arah merah—tanpa melibatkan konsep ekspansi alam semesta. Teori ini memberikan pandangan bahwa perubahan pada cahaya tidak terkait dengan pergerakan galaksi, melainkan dengan penurunan energi foton saat menempuh jarak yang sangat jauh.
Fenomena Redshift: Kunci Memahami Pergerakan Galaksi
Salah satu fenomena kunci yang menjadi dasar perdebatan ini adalah redshift. Redshift terjadi ketika cahaya dari objek yang sangat jauh, seperti galaksi, tampak bergeser ke bagian spektrum merah. Semakin jauh sebuah galaksi, semakin besar pula pergeseran merah yang diamati. Fenomena ini dapat dijelaskan melalui dua teori utama: ekspansi alam semesta dan tired light.
Redshift dan Ekspansi Alam Semesta
Dalam Teori Big Bang, redshift terjadi karena alam semesta sedang mengembang. Ketika galaksi-galaksi bergerak menjauh dari Bumi dan satu sama lain, panjang gelombang cahaya yang mereka pancarkan semakin melar. Akibatnya, cahaya tampak lebih merah bagi pengamat di Bumi. Ini mirip dengan Efek Doppler, di mana gelombang suara terdengar semakin rendah (frekuensi menurun) ketika sumber suara bergerak menjauh dari pendengar.
Edwin Hubble, dalam penelitiannya, menemukan bahwa tingkat redshift berbanding lurus dengan jarak galaksi dari Bumi. Semakin jauh galaksi tersebut, semakin besar redshift yang terjadi, yang berarti galaksi itu bergerak lebih cepat menjauh. Ini menandakan bahwa alam semesta bukan hanya berkembang tetapi juga mengembang lebih cepat di bagian-bagian yang lebih jauh.
Konsep Redshift Menurut Teori Tired Light
Teori tired light menawarkan perspektif berbeda. Menurut teori ini, redshift tidak terjadi karena galaksi bergerak menjauh, tetapi karena foton—partikel cahaya—kehilangan energi seiring dengan perjalanannya di ruang angkasa. Energi foton menurun selama perjalanan panjang, sehingga frekuensi cahaya berkurang dan tampak lebih merah.
Salah satu pendukung teori ini adalah Fritz Zwicky, seorang ilmuwan yang berpendapat bahwa redshift dapat terjadi tanpa perlu melibatkan ekspansi alam semesta. Dengan kata lain, teori ini berasumsi bahwa alam semesta bersifat statis, dan perubahan warna cahaya disebabkan oleh hilangnya energi foton saat melintasi jarak yang sangat jauh, bukan oleh pergerakan galaksi.
Penemuan Hubble dan Lahirnya Teori Big Bang
Edwin Hubble adalah tokoh penting dalam perkembangan teori kosmologi modern. Pada tahun 1929, ia menemukan hubungan antara jarak galaksi dan tingkat redshift yang mereka pancarkan. Penemuan ini menjadi bukti penting bahwa alam semesta sedang mengembang.
Temuan Hubble ini menginspirasi fisikawan Belgia, Georges Lemaître, untuk mengembangkan teori Big Bang pada 1931. Teori ini menggambarkan bahwa alam semesta bermula dari titik singularitas yang sangat panas dan padat, yang kemudian meledak dan berkembang menjadi alam semesta seperti yang kita kenal saat ini. Berdasarkan estimasi ilmiah terkini, peristiwa Big Bang terjadi sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, dan sejak saat itu alam semesta terus mengalami perluasan.
Teori Big Bang juga memberikan kerangka bagi pemahaman tentang evolusi alam semesta, termasuk pembentukan galaksi, bintang, dan planet. Ekspansi alam semesta yang terus berlangsung hingga saat ini menyebabkan galaksi-galaksi semakin menjauh satu sama lain. Dengan demikian, Teori Big Bang menjelaskan tidak hanya asal-usul alam semesta tetapi juga proses evolusi yang terus berlanjut hingga saat ini.
Tantangan dan Kritik terhadap Teori Tired Light
Meskipun teori tired light menawarkan alternatif menarik, ia menghadapi sejumlah tantangan besar. Salah satu kelemahan utama adalah tidak adanya bukti pengamatan yang mendukung ide bahwa foton kehilangan energi selama perjalanan melalui ruang angkasa.
Bahkan, Albert Einstein pernah berkomentar pada tahun 1931 tentang teori ini dengan skeptis, menyatakan bahwa “tidak ada mekanisme yang bisa menjelaskan bagaimana foton kehilangan energi.” Dalam fisika modern, tidak ditemukan fenomena yang mendukung gagasan bahwa partikel cahaya dapat mengalami pengurangan energi tanpa adanya interaksi dengan materi atau partikel lain. Hal ini membuat teori tired light sulit diterima oleh komunitas ilmiah.
Selain itu, teori Big Bang tidak hanya menjelaskan redshift tetapi juga sesuai dengan bukti-bukti kosmologis lainnya, seperti radiasi latar belakang kosmik (CMB) dan distribusi galaksi di alam semesta. Penemuan ini semakin mengukuhkan teori ekspansi alam semesta sebagai penjelasan utama tentang struktur dan evolusi kosmos.
Kesimpulan: Teori Big Bang Masih Menjadi Teori Utama
Saat ini, Teori Big Bang tetap menjadi model yang paling diterima untuk menjelaskan pembentukan dan evolusi alam semesta. Konsep ini didukung oleh berbagai pengamatan, termasuk fenomena redshift, radiasi latar belakang kosmik, dan distribusi materi di alam semesta.
Sementara teori tired light menawarkan perspektif alternatif, ia belum mampu memberikan bukti empiris yang cukup kuat untuk menggantikan teori Big Bang. Redshift yang diamati dari galaksi-galaksi jauh lebih konsisten dengan model alam semesta yang mengembang. Dengan demikian, teori Big Bang tetap menjadi kerangka dasar dalam kosmologi modern, memberikan pemahaman tentang asal-usul, evolusi, dan masa depan alam semesta.
Referensi
Diego, J. M., dkk. 2024. Extending the cosmic distance ladder two orders of magnitude with strongly lensed Cepheids, carbon AGB, and RGB stars. Journal Cosmology and Nongalactic Astrophysics, 4-6. https://arxiv.org/abs/2410.09162
Gray, R., & Dunning-Davies, J. 2008. A review of redshift and its interpretation in cosmology and astrophysics. https://www.researchgate.net/publication/1738580_A_review_of_redshift_and_its_interpretation_in_cosmology_and_astrophysics
