BAGIKAN
(Pixabay)

Teori relativitas umum Albert Einstein sangat mengubah pemikiran kita tentang konsep fundamental dalam fisika, seperti ruang dan waktu. Tapi itu juga meninggalkan kita dengan beberapa misteri yang dalam. Salah satunya adalah lubang hitam, yang hanya terdeteksi secara jelas selama beberapa tahun terakhir. Yang lainnya adalah “lubang cacing” – suatu jembatan yang menghubungkan titik-titik berbeda di ruangwaktu, secara teori menyediakan jalan pintas bagi para pelancong ruang angkasa.

Lubang cacing masih dalam ranah imajinasi. Tetapi beberapa ilmuwan berpikir kita akan segera dapat menemukannya juga. Selama beberapa bulan terakhir, beberapa studi baru menunjukkan cara-cara yang menarik untuk maju.

Lubang hitam dan lubang cacing adalah sesuatu yang teristimewa dari berbagai solusi untuk persamaan Einstein, yang muncul ketika struktur ruangwaktu dilengkungkan dengan kuat oleh gravitasi. Misalnya, ketika sebuah materi sangat padat, struktur ruangwaktu bisa menjadi sangat melengkung sehingga cahaya pun tidak bisa lepas. Ini adalah lubang hitam.

Karena teori tersebut memungkinkan struktur ruangwaktu untuk direntangkan dan dilengkungkan, orang bisa membayangkan berbagai macam konfigurasi yang memungkinkannya. Pada tahun 1935, Einstein dan fisikawan Nathan Rosen menggambarkan bagaimana dua lapisan ruangwaktu dapat digabungkan, menciptakan jembatan antara dua alam semesta. Ini adalah salah satu dari sejenis lubang cacing – dan sejak itu banyak yang lainnya, yang turut membayakannya.

Beberapa lubang cacing mungkin “dapat dilintasi”, artinya manusia mungkin dapat melewatinya. Untuk itu, mereka harus cukup besar dan tetap terbuka melawan gaya gravitasi, yang mencoba menutupnya. Untuk mendorong keluar ruang waktu dengan cara ini akan membutuhkan “energi negatif” dalam jumlah besar.

Kedengarannya seperti sci-fi? Kita tahu bahwa energi negatif ada, sejumlah kecil telah diproduksi di laboratorium. Kita juga tahu bahwa energi negatif berada di balik percepatan ekspansi alam semesta. Jadi, bisa saja alam telah menemukan cara untuk menciptakan berbagai lubang cacing.

Melihat lubang cacing di langit

Bagaimana kita bisa membuktikan bahwa lubang cacing itu ada? Dalam sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan di Monthly Notices of the Royal Society, para astronom Rusia menyatakan bahwa lubang cacing mungkin ada di pusat beberapa galaksi yang sangat terang, dan mengajukan beberapa pengamatan untuk menemukannya. Hal ini didasarkan pada apa yang akan terjadi jika suatu materi yang keluar dari salah satu sisi lubang cacing, bertabrakan dengan materi yang jatuh. Perhitungan menunjukkan bahwa tabrakan itu akan menampakkan sinar gamma yang spektakuler yang dapat kita coba untuk mengamatinya melalui teleskop.

Tampilan lubang hitam yang telah teramati di 2019 (Event Horizon Telescope / wikipedia , CC BY-SA)

Radiasi ini bisa menjadi kunci untuk membedakan antara lubang cacing dan lubang hitam, yang sebelumnya dianggap tidak bisa dibedakan dari luar. Tapi lubang hitam seharusnya menghasilkan lebih sedikit sinar gamma dan menyemburkannya dalam suatu jet, sementara radiasi yang dihasilkan melalui sebuah lubang cacing akan dibatasi suatu bulatan raksasa. Meskipun sejenis lubang cacing yang dipertimbangkan dalam studi ini dapat dilalui, namun itu tidak akan membuat perjalanan menjadi menyenangkan. Karena akan sangat berdekatan dengan pusat galaksi yang aktif, suhu tinggi akan membakar segalanya hingga kering. Tapi kasus ini tidak akan berlaku untuk semua lubang cacing, seperti yang jauh dari pusat galaksinya.

Gagasan bahwa galaksi dapat menampung lubang cacing di pusatnya bukanlah hal baru. Ambil contoh kasus lubang hitam supermasif di jantung Bima Sakti. Ini ditemukan dengan susah payah dengan melacak orbit bintang-bintang di dekat lubang hitam, sebuah pencapaian besar yang dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 2020. Tapi satu makalah baru-baru ini menunjukkan tarikan gravitasi ini mungkin disebabkan oleh lubang cacing.

Tidak seperti lubang hitam, lubang cacing dapat “membocorkan” gravitasi dari benda-benda yang terletak di sisi lain. Perilaku gravitasi yang menyeramkan ini akan meberikan suatu efek kecil terhadap gerakan bintang-bintang yang berada di dekat pusat galaksi. Menurut studi ini, efek khusus ini seharusnya dapat diukur melalui pengamatan dalam waktu dekat, setelah sensitivitas instrumen kita menjadi sedikit lebih maju.

Secara kebetulan, penelitian terbaru lainnya telah melaporkan penemuan beberapa “lingkaran radio aneh” di langit. Lingkaran ini menjadi aneh karena sangat besar namun tidak terkait dengan berbagai objek yang terlihat. Untuk saat ini, mereka menentang penjelasan konvensional, jadi lubang cacing telah diajukan sebagai penyebab yang memungkinkan.

Sekaleng cacing

Lubang cacing mencengkram kuat imajinasi kolektif kita. Di satu sisi, mereka adalah bentuk pelarian yang menyenangkan. Tidak seperti lubang hitam yang sedikit menakutkan karena menjebak segala sesuatu yang masuk, lubang cacing memungkinkan kita untuk melakukan perjalanan ke tempat yang jauh lebih cepat dari kecepatan cahaya. Bahkan mungkin bisa menjadi mesin waktu, menyediakan cara untuk melakukan perjalanan ke masa lalu – seperti yang dikemukakan oleh mendiang Stephen Hawking dalam buku terakhirnya.

Lubang cacing juga muncul dalam fisika kuantum, yang mengatur dunia atom dan partikel. Menurut mekanika kuantum, berbagai partikel dapat keluar dari ruang kosong, lalu menghilang sesaat kemudian. Ini telah taramati dalam berbagai eksperimen yang tak terhitung jumlahnya. Dan jika partikel dapat dibuat, mengapa lubang cacing tidak? Fisikawan percaya lubang cacing mungkin telah terbentuk di alam semesta awal dari suatu busa partikel kuantum yang muncul dan keluar dari keberadaan. Beberapa dari “lubang cacing primordial” ini mungkin masih ada sampai sekarang.

Eksperimen terbaru pada “teleportasi kuantum” – transfer “tanpa tubuh” informasi kuantum dari satu lokasi ke lokasi lain – ternyata bekerja dengan cara yang sangat mirip dengan dua lubang hitam yang terhubung melalui lubang cacing. Eksperimen ini tampaknya memecahkan “paradoks informasi kuantum”, yang memperkirakan bahwa informasi fisik dapat menghilang secara permanen dalam sebuah lubang hitam. Tapi mereka juga mengungkapkan hubungan yang dalam antara teori fisika kuantum dan gravitasi yang terkenal tidak cocok – di mana lubang cacing relevan dengan keduanya – yang mungkin berperan dalam konstruksi sebuah  “theory of everything”.

Fakta bahwa lubang cacing berperan dalam perkembangan yang menarik ini sepertinya tidak luput dari perhatian. Mungkin kita tidak pernah melihatnya, tetapi itu pasti ada di luar sana. Lubang cacing bahkan dapat membantu kita memahami beberapa misteri kosmik terdalam, seperti apakah alam semesta kita adalah hanya satu-satunya.


Senior Lecturer of Astrophysics, Liverpool John Moores University

The Converstioin