Alam Semesta dapat didefinisikan sebagai segala
sesuatu yang dianggap ada secara fisik, seluruh ruang dan waktu, dan segala bentuk materi serta energi. Istilah
Semesta atau Jagad Raya dapat digunakan dalam indra kontekstual yang sedikit
berbeda, yang menunjukkan konsep-konsep seperti kosmos, dunia, atau alam.
Penamaan dan Pemaknaan Alam Semesta
Kata Universe
biasanya didefinisikan mencakup keseluruhan. Namun, dengan menggunakan definisi
alternatif, beberapa kosmolog berspekulasi bahwa Universe hanya merujuk
pada alam dimana keberadaan kita berada. Hal ini terkait dengan pemaknaan alam
semesta kita yang hanya merupakan satu dari banyak "semesta" yang
secara kolektif disebut multiverse. Sebagai contoh, dalam banyak hipotesis dunia
semesta baru yang melahirkan dengan setiap gagasan kutipan pengukuran kuantum,
semesta ini biasanya dianggap benar-benar terputus dari kita sendiri dan tidak
mungkin dapat diamati memalui indra kontektual manusia. Pengamatan bagian yang
lebih tua dari alam semesta (yang jauh) menunjukkan bahwa alam semesta telah
diatur oleh hukum fisika yang sama dan konstan di sebagian
besar wilayah luas yang mengandung sejarah. Namun, dalam teori gelembung
alam semesta, mungkin ada variasi tak terbatas semesta yang dibuat dalam
berbagai cara, dan mungkin masing-masing memiliki konstanta fisik yang berbeda.
Sepanjang sejarah mencatat, beberapa kosmolog
telah diusulkan untuk menjelaskan pengamatan Semesta. Model paling awal ialah geosentris yang
dikembangkan oleh seorang filsuf Yunani kuno bernama Claudius Ptolomeuses. Ia
berpendapat bahwa alam semesta memiliki ruang yang tak terbatas dan telah ada
sebuah kekekalan, tetapi berisi satu set bola konsentris dengan ukuran
terbatas - sesuai dengan bintang tetap, Matahari dan berbagai planet - berputar
mengelilingi Bumi
yang bulat dan tak bergerak. Selama berabad-abad, peningkatan keselarasan
pemikiran manusia yang ditopang oleh penemuan teori gravitasi
Newton
membuat teori heliosentris Copernicus
mengenai Tata Surya
mulai diyakini. Perbaikan lebih lanjut dalam astronomi
menyebabkan kesadaran bahwa tata surya tertanam dalam galaksi
yang terdiri dari jutaan bintang, Bima Sakti,
dan bahwa ada galaksi lain di luar itu, sejauh selama instrumen astronomi dapat
mencapainya. Studi yang meneliti terhadap distribusi galaksi-galaksi dan garis spektrum telah
menyebabkan banyak kosmologi modern terkuap. Penemuan pergeseran
gelombang merah dan radiasi
gelombang mikro, latar belakang kosmik, mengungkapkan
bahwa alam semesta berkembang dan tampaknya memiliki awal dan akhir.
Menurut model ilmiah yang berlaku di Alam
Semesta, dikenal sebagai Big Bang, alam semesta berkembang dari sebuah fase, sangat
panas padat yang disebut zaman Planck, di mana semua
materi dan energi alam semesta terkonsentrasi. Sejak zaman Planck, Semesta
telah berkembang untuk membentuk saat ini, mungkin dengan jangka waktu singkat
(kurang dari 10-32 detik) inflasi kosmik. Beberapa pengukuran eksperimental
independen mendukung ekspansi teoretis dan,
lebih umum, teori Big Bang. Pengamatan terbaru menunjukkan bahwa
ekspansi ini telah mempercepat energi gelap, dan bahwa sebagian besar masalah
di Semesta mungkin dalam bentuk yang tidak dapat dideteksi oleh instrumen ini,
dan karenanya tidak diperhitungkan dalam model alam semesta sekarang ini; ini
telah dinamai materi gelap. Kekurangakuratan pengamatan saat
ini telah menghambat prediksi nasib akhir alam semesta. Arus interpretasi
pengamatan astronomi menunjukkan bahwa umur alam semesta adalah 13,73 (± 0,12) miliar tahun, dan bahwa
diameter alam semesta yang teramati paling tidak 93 milyar tahun cahaya, atau
8,80 × 1026 meter. Menurut relativitas
umum, ruang dapat memperluas lebih cepat dari kecepatan cahaya, meskipun kita
dapat melihat hanya sebagian kecil dari alam semesta karena pembatasan yang
diberlakukan oleh hukum kecepatan cahaya itu sendiri. Tidak pasti,
apakah ukuran Semesta terbatas atau tak terbatas.
Etimologi, Sinonim dan Definisi
Kata Alam Semesta berasal dari kata-kata Univers
(Perancis),
yang pada gilirannya berasal dari kata Latin Universum. Bahasa Latin
banyak digunakan oleh Cicero dan penulis lainnya, yang kemudian, banyak penggunaan
indera makna yang sama seperti kata bahasa
Inggris modern yang digunakan. Kata Latin berasal dari kontraksi Unvorsum puitis - pertama
kalinya digunakan oleh Lucretius dalam Buku IV (baris 262) De Rerum natura (Dalam
Sifat Pemikiran) - yang menghubungkan un, uni (bentuk kombinasi
dari Unus, atau "satu") dengan vorsum, versum (sebuah
kata benda yang terbuat dari participle pasif vertere sempurna, yang berarti
"sesuatu yang dirotasi, digiling, diubah"). Lucretius
digunakan dalam arti kata "segalanya digulung menjadi satu, semuanya
digabungkan menjadi satu".
Artistik rendition
(sangat berlebihan) dari pendulum Foucault menunjukkan bahwa
Bumi tidak diam, tetapi
berputar.
Interpretasi alternatif
unvorsum adalah "semuanya diputar sebagai salah satu" atau
"segalanya diputar oleh salah satu". Dalam pengertian ini, dapat
dianggap sebagai terjemahan dari sebuah kata Yunani
sebelumnya untuk Semesta, περιφορα, "sesuatu diangkut dalam
lingkaran", awalnya digunakan untuk menggambarkan suatu program makan,
makanan yang dibawa berkeliling lingkaran para tamu makan malam. Bahasa Yunani
ini mengacu pada model Yunani awal alam semesta, di mana semua materi yang terkandung dalam bidang
berputar berpusat di Bumi. Menurut Aristoteles,
rotasi
lingkup terluar bertanggung jawab atas gerak dan perubahan dari segala sesuatu.
Itu adalah wajar bagi orang-orang Yunani untuk menganggap bahwa Bumi telah berubah dan
bahwa langit
berputar mengelilingi bumi, karena pengukuran astronomi
dan fisik
dengan teliti (seperti pendulum Foucault) diperlukan untuk membuktikan
sebaliknya.
Istilah yang paling
umum untuk "Alam Semesta" di antara para filsuf Yunani kuno dari Pythagoras
adalah το παν (Semuanya), yang didefinisikan sebagai semua materi (το
ολον) dan semua ruang (το κενον). Lainnya, sinonim untuk alam semesta
antara filsuf
Yunani kuno termasuk κοσμος (artinya dunia, kosmos) dan φυσις (artinya Alam,
dari mana kita berasal) memiliki arti kata yang sama, yang ditemukan di
penulis Latin (totum, Mundus, natura) dan bertahan dalam bahasa modern,
misalnya, kata-kata Jerman Das Semua, Weltall, dan Natur untuk Universe. Sinonim
yang sama ditemukan dalam bahasa Inggris, seperti semua (seperti dalam
teori segala sesuatu), kosmos (seperti dalam kosmologi), dunia (seperti pada
banyak-dunia hipotesis), dan Alam (seperti dalam hukum alam atau filsafat alam
).
Definisi Luas: Realitas dan
Probabilitas
Definisi luas dari alam semesta ditemukan dalam Naturae De Divisione oleh
filsuf abad pertengahan Johannes Scotus Eriugena, yang
didefinisikan sebagai segala sesuatu hanya, segala sesuatu yang ada, dan segala
sesuatu yang tidak ada. Waktu tidak dipertimbangkan dalam definisi Eriugena's;
demikian, definisinya mencakup segala sesuatu yang ada, telah ada dan akan ada,
serta segala sesuatu yang tidak ada, belum pernah ada dan tidak akan pernah
ada. Definisi
ini mencakup segalanya yang tidak diadopsi oleh sebagian besar filsuf di
kemudian hari, tetapi sesuatu yang tidak sepenuhnya berbeda muncul kembali
dalam fisika kuantum, mungkin paling jelas dalam
perumusan jalan-terpisahkan dari Feynman. Menurut formulasi
itu, amplitudo
probabilitas untuk berbagai hasil percobaan yang diberikan sangat ditentukan
oleh keadaan awal sistem tersebut yang termajukan dari awal ke keadaan akhir.
Tentu saja, percobaan hanya dapat memiliki satu hasil, dalam kata lain, hanya
satu hasil yang mungkin adalah menjadi nyata di Alam Semesta ini, melalui proses misterius pengukuran kuantum, juga dikenal
sebagai runtuhnya fungsi gelombang (namun lihat-banyak dunia hipotesis di bawah
ini yang dijelaskan di bagian Multiverse). Dalam hal ini, matematika
didefinisikan dengan baik, bahkan yang tidak ada (semua path yang mungkin)
dapat mempengaruhi yang akhirnya tidak ada (pengukuran eksperimental). Sebagai
contoh khusus, setiap elektron intrinsik identik dengan setiap lainnya, sehingga amplitudo probabilitas
harus dihitung memungkinkan untuk kemungkinan bahwa mereka bertukar posisi,
sesuatu yang dikenal sebagai simetri tukar. Konsepsi ini merangkul baik Semesta
ada dan non-paralel longgar ada doktrin-doktrin Buddhis shunyata dan
pengembangan saling bergantung realitas, dan Gottfried
Leibniz dengan konsepnya yang lebih modern dari kontingensi dan
identitas indiscernibles.
Lebih lazim, Semesta didefinisikan sebagai segala sesuatu yang ada,
telah ada, dan akan ada. Menurut definisi dan pemahaman kita, Semesta
terdiri dari tiga unsur: ruang dan waktu, yang dikenal sebagai ruang-waktu atau vakum,
materi dan
berbagai bentuk energi
dan momentum menempati ruang-waktu dan hukum-hukum alam yang mengatur semesta
raya. Elemen-elemen ini akan dibahas secara lebih rinci di bawah ini. Sebuah
definisi terkait istilah Semesta, segala sesuatu yang ada pada saat satu
waktu kosmologis, seperti saat ini, seperti dalam kalimat "Jagad Raya
sekarang bermandikan seragam dalam radiasi gelombang mikro".
Tiga unsur alam semesta (ruang-waktu, materi-energi, dan hukum
fisika) sesuai terhadap ide-ide Aristoteles.
Dalam bukunya The Phsyics (Φυσικης, dari mana asal kata
"fisika"), Aristoteles membagi το παν (semuanya) menjadi tiga elemen
analog kira-kira: materi
(hal-hal yang Semesta dibuat), bentuk (susunan yang materi dalam ruang) dan perubahan
(bagaimana hal diciptakan, dihancurkan atau diubah dalam sifat-sifatnya, dan sama,
bagaimana bentuk yang berubah). Hukum
fisika dipahami sebagai aturan yang mengatur sifat materi, bentuk dan
perubahan mereka. Kemudian filsuf seperti Lucretius, Ibn Rusyd, Ibn Sina dan Baruch
Spinoza diganti atau disempurnakan dalam divisi tersebut, misalnya, Ibn
Rusyd dan Spinoza melihat naturans natura (prinsip-prinsip aktif yang
mengatur Universe), unsur-unsur yang pasif atas tindakan sebelumnya.
Definisi Yang Dikaitkan Ruang dan
Waktu
Galaksi Bima Sakti
(Milky Way), galaksi dimana bintang kita, matahari,
menjadi salah satu anggota diantara trilyunan bintang lainnya.
Adalah sebuah
kemungkinan untuk membayangkan ruang-waktu yang terputus,
masing-masing sudah ada tapi tidak dapat berinteraksi satu sama lain. Sebuah metafora
mudah divisualisasikan adalah sekelompok gelembung sabun terpisah, di mana
pengamat yang tinggal di satu gelembung sabun tidak dapat berinteraksi dengan
orang-orang pada gelembung sabun lain, bahkan pada prinsipnya. Menurut salah
satu istilah umum, masing-masing "gelembung sabun" ruang-waktu
dilambangkan sebagai alam semesta, seperti yang kita sebut
bulan kami Bulan. Seluruh koleksi ruang ini yang terpisah-dilambangkan sebagai multiverse. Pada prinsipnya, semesta tidak berhubungan satu dengan lainnya,
yang mungkin memiliki dimensionalitas topologi
dan ruang-waktu yang berbeda. Berbagai bentuk materi, energi, dan hukum fisik yang berbeda
dari fisik konstanta yang kita ketahui, meskipun kemungkinan tersebut saat ini spekulatif.
Definisi Sebagai Sebuah
Realitas Yang Diamati
Menurut definisi yang
"masih lebih restriktif", Semesta adalah segalanya dalam waktu kita
yang terhubung ruang untuk bisa memiliki kesempatan untuk berinteraksi dengan
kita dan sebaliknya. Menurut teori
relativitas umum, beberapa daerah ruang mungkin tidak pernah
berinteraksi dengan kita, bahkan dalam seumur hidup, karena kecepatan
cahaya dan ruang ekspansi yang sedang
berjalan. Sebagai contoh, pesan radio yang dikirim dari Bumi tidak pernah dapat
mencapai beberapa daerah ruang, bahkan jika Semesta akan hidup selamanya; ruang
dapat memperluas lebih cepat daripada cahaya yang melintas. Perlu penekankan
bahwa daerah-daerah yang jauh dari ruang yang diambil ada dan menjadi bagian
dari realitas sebanyak seperti kita; namun kita tidak pernah bisa berinteraksi
dengan mereka. Wilayah spasial di mana kita dapat mempengaruhi dan akan terpengaruh
dilambangkan sebagai alam semesta teramati. Sebenarnya, seluruh alam semesta
yang teramati bergantung pada lokasi pengamat. Dengan perjalanan, pengamat
dapat datang ke dalam kontak dengan wilayah yang lebih besar dari ruang-waktu
daripada seorang pengamat yang teta di tempatnya, sehingga seluruh alam semesta
teramati untuk yang pertama lebih besar daripada yang kedua. Namun demikian,
bahkan oleh orang yang paling cepat, mungkin tidak dapat berinteraksi dengan
semua ruang. Biasanya, seluruh alam semesta yang teramati diambil yang berarti
alam semesta diamati dari sudut pandang kami di Galaksi
Bima Sakti.
Ukuran, Usia, Isi,
Struktur, dan Hukum
Semesta adalah ruangan yang sangat besar dan mungkin tak
terbatas dalam volume; hal yang dapat diamati adalah tersebarnya ruang pada
ukuran setidaknya 93 miliar tahun cahaya. Sebagai perbandingan, diameter sebuah galaksi
khas hanya 30.000 tahun cahaya, dan jarak khas antara dua galaksi tetangga
hanya 3 juta tahun cahaya. Sebagai contoh, panjang diameter Galaksi Bima Sakti
kira-kira 100.000 tahun cahaya, dan galaksi
saudara terdekat kita, Andromeda Galaxy, terletak sekitar 2,5 juta tahun cahaya.Mungkin
ada lebih dari 100 miliar (1011) galaksi di alam semesta teramati. galaksi kerdil umumnya memiliki sesedikitnya sepuluh juta
(107) raksasa bintang sampai dengan satu triliun (1012) bintang-bintang,
semua mengorbit masa
pusat galaksi. Dengan demikian, perkiraan yang sangat kasar dari angka-angka
ini akan menyarankan ada sekitar satu sextillion (1021) bintang
di seluruh alam semesta telah teramati, meskipun studi 2003 oleh astronom
Universitas Nasional Australia menghasilkan angka 70 sextillion (7 x 1022).
Hal diamati tersebar
merata (homogen) di seluruh alam semesta, ketika rata-rata jarak lebih dari 300
juta tahun cahaya. Namun, pada skala lebih kecil-panjang, hal ini diamati untuk
membentuk "gumpalan", yaitu untuk kluster
hierarkis ; banyak atom
terkondensasi menjadi bintang, bintang yang paling dalam galaksi, galaksi yang
paling dalam cluster, superkluster dan, akhirnya, struktur skala terbesar
seperti Tembok Besar galaksi. Hal diamati dari alam semesta juga menyebar
isotropically, yang berarti bahwa tidak ada arah pengamatan tampaknya berbeda
dari yang lain; setiap wilayah langit telah kira-kira konten yang sama. Semesta
juga mandi di sebuah radiasi gelombang mikro yang sangat isotropik yang sesuai
ke spektrum kesetimbangan termal benda hitam sekitar 2,725 kelvin. Hipotesis bahwa alam semesta skala besar
adalah homogen dan isotropik dikenal sebagai prinsip kosmologis, yang didukung oleh pengamatan astronomi.
Kepadatan keseluruhan
kini Semesta sangat rendah, sekitar 9,9 × 10-30 gram per sentimeter kubik.
Massa-energi ini tampaknya terdiri dari 73% energi gelap, 23% materi gelap
dingin dan 4% materi biasa. Dengan demikian kepadatan atom adalah atas perintah
dari atom hidrogen tunggal untuk setiap empat meter kubik volume Sifat energi gelap dan materi gelap yang belum
diketahui.. Hal Dark gravitates sebagai hal biasa, sehingga bekerja untuk
memperlambat ekspansi dari alam semesta; Sebaliknya, energi gelap mempercepat
ekspansi.
Semesta sudah tua dan
berkembang. Perkiraan paling tepat dari usia alam semesta adalah 13,73 ± 0.12
miliar tahun, berdasarkan pengamatan radiasi latar belakang gelombang mikro
kosmik. Independen perkiraan (berdasarkan pengukuran seperti radioaktif dating)
setuju, walaupun mereka kurang tepat, mulai dari 11-20 miliar tahun untuk 13-15 miliar tahun Alam semesta belum sama pada setiap saat dalam
sejarahnya;. misalnya, relatif populasi quasar dan galaksi telah berubah dan
ruang itu sendiri tampaknya diperluas. Perluasan ini account untuk bagaimana
Bumi terikat ilmuwan dapat mengamati cahaya dari 30 miliar tahun cahaya dari
galaksi, bahkan jika cahaya telah pergi untuk hanya 13 milyar tahun; ruang yang
sangat di antara mereka telah diperluas. Perluasan ini konsisten dengan
pengamatan bahwa cahaya dari galaksi jauh telah redshifted; foton dipancarkan
membentangkan panjang gelombang frekuensi yang lebih rendah lagi dan selama
perjalanan mereka. Tingkat ekspansi ini spasial adalah percepatan, berdasarkan
penelitian supernova IA Jenis dan diperkuat oleh data lain.
Fraksi relatif dari
unsur-unsur kimia yang berbeda - khususnya atom ringan seperti hidrogen,
deuterium dan helium - tampaknya sama di seluruh alam semesta dan sepanjang
sejarah yang diamati Alam semesta tampaknya memiliki masalah lebih dari
antimateri., Asimetri yang mungkin berkaitan dengan pengamatan pelanggaran CP. The Universe tampaknya tidak memiliki muatan
listrik bersih, dan karena itu gravitasi tampaknya menjadi dominan interaksi
pada skala kosmologis panjang. Semesta juga tampaknya tidak memiliki momentum
bersih atau momentum sudut. Tidak adanya biaya bersih dan momentum akan
mengikuti dari hukum-hukum fisika yang berlaku (hukum Gauss dan perbedaan-non
dari pseudotensor stres-energi-momentum, masing-masing), jika alam semesta itu
terbatas.
Asal Mula Alam Semesta - Keajaiban Ilmiah Al Qur'an
Ilmu
pengetahuan moderen, ilmu astronomi, baik yang berdasarkan pengamatan maupun
berupa teori, dengan jelas menunjukkan bahwa pada suatu saat seluruh alam semesta masih berupa 'gumpalan asap'
(yaitu komposisi gas yang sangat rapat dan tak tembus pandang, The First
Three Minutes, a Modern View of the Origin of the Universe, Weinberg, hal.
94-105.). Hal ini merupakan sebuah prinsip yang tak diragukan lagi menurut
standar astronomi moderen. Para ilmuwan sekarang dapat melihat pembentukan
bintang-bintang baru dari peninggalan 'gumpalan asap' semacam itu (lihat gambar
10 dan 11)
Bintang-bintang
yang berkilauan yang kita lihat di malam hari, sebagaimana seluruh alam
semesta, dulunya berupa materi 'asap' semacam itu. Allah telah berfirman di
dalam Al Qur'an:
ثُمَّ اسْتَوَىٰ إِلَى السَّمَاءِ وَهِيَ دُخَانٌ
Kemudian
Dia menuju kepada penciptaan langit dan langit itu masih merupakan asap,... (Al Fushshiilat, 41: 11)
Karena
bumi dan langit di atasnya (matahari, bulan, bintang, planet, galaksi dan
lain-lain) terbentuk dari 'gumpalan asap' yang sama, maka dapat ditarik
kesimpulan bahwa matahari dan bumi dahulu merupakan satu kesatuan. Kemudian
mereka berpisah dan terbentuk dari 'asap' yang homogen ini. Allah telah
berfirman:
أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَاوَاتِ
وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقًا فَفَتَقْنَاهُمَا
Dan
apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu
keduanya dahulu adalah suatu yang padu,
kemudian Kami pisahkan antara keduanya. (Al Anbiya, 21:30)
Dr.
Alfred Kroner adalah salah satu ahli ilmu bumi terkemuka. Ia adalah Profesor
geologi dan Kepala Departemen Geologi pada Institute of Geosciences, Johannes
Gutenberg University, Mainz, Jerman. Ia berkata: "Jika menilik tempat asal
Muhammad... Saya pikir sangat tidak mungkin jika ia bisa mengetahui sesuatu
semisal asal mula alam semesta dari materi yang satu, karena para ilmuwan saja
baru mengetahui hal ini dalam beberapa tahun yang lalu melalui berbagai cara
yang rumit dan dengan teknologi mutakhir. Inilah kenyataannya." Ia juga
berkata: "Seseorang yang tidak
mengetahui apapun tentang fisika inti 14 abad yang lalu, menurut saya, tidak
akan pernah bisa mengetahui, melalui pemikirannya sendiri, bahwa dulunya bumi
dan langit berasal dari hal yang satu."
Sumber : www.wikipedia.org, www.al-habib.info
Tidak ada komentar:
Posting Komentar