Black Holes, Wormholes And Time Machines - Jim Al-Khalili [#5]

Betulkah ada dimensi keempat?

Jika Anda sudah tahu sedikit perihal teori relativitas Einstein (saya berasumsi tidak) maka Anda mungkin juga sedikit khawatir pada poin ini. Bagaimanapun, tidakkah Einstein bilang sesuatu soal waktu sebagai dimensi keempat? Di Bab 6 saya akan mengupas teori relativitas khusus Einstein di mana waktu dan ruang dihubungkan secara mengejutkan sekali, menjadi apa yang disebut ruangwaktu empat-dimensi. Untuk sekarang, kita sanggup memahaminya dengan cara sederhana berikut. Kembali ke pola kapal selam yang membutuhkan tiga bilangan untuk tetapkan posisinya. Jika dia sedang bergerak, penyebutan bilangan-bilangan itu tidaklah berarti kecuali jikalau kita juga menyatakan kapan kapal selam berada di posisi tersebut. Kaprikornus kini kita butuh empat bilangan untuk menemukan lokasinya secara tepat: garis lintang, garis bujur, kedalaman, dan waktu ketika dia memikul harga-harga ini. Namun, kita tak boleh alpa akan fakta bahwa waktu tidaklah sama dengan ketiga dimensi ruang. Kita bebas bergerak ke depan dan ke belakang sepanjang salah satu dari tiga sumbu ruang, tapi dibatasi untuk bergerak ke depan saja sepanjang sumbu waktu (dari masa kemudian ke masa depan). Pertanyaannya di sini yaitu apakah mungkin eksis dimensi ruang keempat, tak terjangkau indera kita.

Seratusan tahun lalu, beberapa ilmuwan paling dihormati di dunia percaya bahwa dunia roh, alam hantu dan siluman, yaitu empat dimensi dan ruang 3D kita tercakup di dalamnya. Penghuni dunia dimensi lebih tinggi ini adakalanya melewati dunia 3D kita tapi tidak terlihat oleh kita. Di zaman kini tentu saja hampir tidak ada ilmuwan serius (maksud saya tidak memperhitungkan persuasi campuran) yang mempercayai ini. Bukan berarti dimensi lebih tinggi dikesampingkan. Nyatanya, beberapa teori gres dalam fisika, tapi belum teruji, mengindikasikan bahkan mungkin ada lebih dari empat dimensi ruang, yang semuanya di luar pemahaman kita. Dua teori yang ketika ini sedang digemari, dikenal sebagai teori superstring dan teori-M5, mengindikasikan Alam Semesta kita sebenarnya mengandung sembilan (menurut teori superstring), dan sepuluh (menurut teori-M), dimensi ruang (plus satu dimensi waktu). Tapi semua dimensi komplemen yang tak diinginkan itu tergulung begitu kecil sehingga kita tak pernah sanggup mendeteksi mereka. Mungkin Anda mengira ini cuma omong-kosong, tapi faktanya salah satu dari teori eksotis ini boleh jadi merupakan teori yang menggambarkan realitas pokok Alam Semesta kita.

Sungguhpun kesemua tiga dimensi ruang yang kita kenal ada di hadapan kita, akan kita simak di beberapa belahan berikutnya bahwa bermanfaat sekali mencadangkan dimensi komplemen untuk membantu kita memahami aspek tertentu teori relativitas Einstein: ruang melengkung.

5. ‘M’ yaitu kependekan dari membran, tapi teori membran merupakan nama yang begitu membosankan sehingga banyak fisikawan lebih menyukainya sebagai kependekan dari magic lantaran mereka mengklaim bahwa teori ini sanggup menjelaskan semua gaya alam.