[BUKU BAHASA INDONESIA] A BRIEF HISTORY OF TIME - STEPHEN HAWKING

Aristoteles, dan sebagian besar filsuf Yunani lainnya, di sisi lain, tidak menyukai gagasan penciptaan karena terlalu banyak campur tangan ilahi. Karena itu, mereka percaya bahwa ras manusia dan dunia di sekitarnya telah ada, dan akan ada, untuk selamanya. Orang dahulu telah mempertimbangkan argumen tentang kemajuan yang dijelaskan di atas, dan menjawabnya dengan mengatakan bahwa telah terjadi banjir berkala atau bencana lain yang berulang kali membuat umat manusia kembali ke awal peradaban.
Pertanyaan apakah alam semesta memiliki permulaan waktu dan apakah terbatas di ruang angkasa kemudian diteliti secara ekstensif oleh filsuf Immanuel Kant dalam karya monumentalnya (dan sangat tidak jelas), Critique of Pure Reason, yang diterbitkan pada 1781. Ia menyebut pertanyaan-pertanyaan ini antinomi (itu adalah,
kontradiksi) dengan alasan murni karena dia merasa bahwa ada argumen yang sama kuatnya untuk mempercayai tesis, bahwa alam semesta memiliki permulaan, dan antitesis, bahwa itu telah ada selamanya. Argumennya untuk tesis adalah bahwa jika alam semesta tidak memiliki permulaan, akan ada periode waktu yang tak terbatas sebelum peristiwa apa pun, yang menurutnya absurd. Argumen untuk antitesis adalah bahwa jika alam semesta memiliki permulaan, akan ada periode waktu yang tak terbatas sebelum itu, jadi mengapa alam semesta harus dimulai pada satu waktu tertentu? Faktanya, kasusnya untuk tesis dan antitesis adalah argumen yang sama. Keduanya didasarkan pada asumsi tak terucapkannya bahwa waktu terus kembali selamanya, terlepas apakah alam semesta telah ada selamanya atau tidak. Seperti yang akan kita lihat, konsep waktu tidak memiliki makna sebelum awal alam semesta. Ini pertama kali ditunjukkan oleh St Agustinus. Ketika ditanya: "Apa yang Tuhan lakukan sebelum dia menciptakan alam semesta?" Agustinus tidak menjawab: "Dia sedang mempersiapkan Neraka bagi orang-orang yang mengajukan pertanyaan semacam itu." Sebaliknya, dia mengatakan bahwa waktu adalah milik alam semesta yang diciptakan Allah, dan waktu itu tidak ada sebelum permulaan alam semesta.
Ketika kebanyakan orang percaya pada alam semesta yang pada dasarnya statis dan tidak berubah, pertanyaan apakah itu memiliki awal atau tidak adalah benar-benar salah satu dari metafisika atau teologi. Seseorang dapat menjelaskan apa yang diamati sama baiknya pada teori bahwa alam semesta telah ada selamanya atau pada teori bahwa ia digerakkan pada waktu yang terbatas sedemikian rupa sehingga seolah-olah ia telah ada selamanya. Namun pada tahun 1929, Edwin Hubble melakukan pengamatan penting bahwa di mana pun Anda melihat, galaksi jauh bergerak menjauh dari kita. Dengan kata lain, alam semesta mengembang. Ini berarti bahwa pada waktu-waktu sebelumnya objek akan lebih dekat bersama. Bahkan, tampaknya ada suatu masa, sekitar sepuluh atau dua puluh ribu juta tahun yang lalu, ketika mereka semua berada di tempat yang persis sama dan ketika, karenanya, kepadatan alam semesta tidak terbatas. Penemuan ini akhirnya membawa pertanyaan tentang permulaan alam semesta ke ranah sains.
Pengamatan Hubble menunjukkan bahwa ada waktu, yang disebut big bang, ketika alam semesta sangat kecil dan sangat padat. Dalam kondisi seperti itu, semua hukum ilmu pengetahuan, dan karenanya semua kemampuan untuk memprediksi masa depan, akan runtuh. Jika ada peristiwa lebih awal dari waktu ini, maka mereka tidak dapat memengaruhi apa yang terjadi pada saat ini. Keberadaan mereka dapat diabaikan karena tidak memiliki konsekuensi pengamatan. Orang mungkin mengatakan bahwa waktu memiliki permulaan pada big bang, dalam arti bahwa masa-masa sebelumnya tidak akan didefinisikan. Harus ditekankan bahwa permulaan waktu ini sangat berbeda dari yang telah dipertimbangkan sebelumnya. Di alam semesta yang tidak berubah, permulaan waktu adalah sesuatu yang harus dipaksakan oleh beberapa makhluk di luar alam semesta; tidak ada kebutuhan fisik sebagai permulaan. Orang dapat membayangkan bahwa Tuhan menciptakan alam semesta secara harfiah kapan saja di masa lalu. Di sisi lain, jika alam semesta mengembang, mungkin ada alasan fisik mengapa harus ada permulaan. Orang masih dapat membayangkan bahwa Tuhan menciptakan alam semesta pada saat Dentuman Besar, atau bahkan sesudahnya sedemikian rupa sehingga membuatnya tampak seolah-olah telah terjadi Dentuman Besar, tetapi tidak ada artinya untuk menganggap bahwa ia diciptakan. sebelum big bang. Alam semesta yang mengembang tidak menghalangi seorang pencipta, tetapi ia membatasi ketika ia mungkin melakukan pekerjaannya!
Untuk berbicara tentang sifat alam semesta dan mendiskusikan pertanyaan seperti apakah ia memiliki awal atau akhir, Anda harus jelas tentang apa itu teori ilmiah. Saya akan mengambil pandangan sederhana bahwa sebuah teori hanyalah model dari alam semesta, atau bagian yang terbatas darinya, dan seperangkat aturan yang menghubungkan kuantitas dalam model dengan pengamatan yang kita buat. Itu hanya ada dalam pikiran kita dan tidak memiliki realitas lain (apa pun artinya). Teori adalah teori yang baik

Setiap teori fisik selalu bersifat sementara, dalam arti hanya teori: Anda tidak akan pernah bisa membuktikannya. Tidak peduli berapa kali hasil percobaan setuju dengan beberapa teori, Anda tidak pernah dapat yakin bahwa kali berikutnya hasilnya tidak akan bertentangan dengan teori. Di sisi lain, Anda dapat membantah teori dengan menemukan bahkan pengamatan tunggal yang tidak sesuai dengan prediksi teori. Sebagaimana ditekankan oleh filsuf sains, Karl Popper, teori yang baik dicirikan oleh fakta bahwa ia membuat sejumlah prediksi yang pada prinsipnya bisa dibantah atau dipalsukan dengan pengamatan. Setiap kali percobaan baru diamati untuk menyetujui
prediksi teori bertahan, dan kepercayaan kita di dalamnya meningkat; tetapi jika pengamatan baru ditemukan tidak setuju, kita harus meninggalkan atau memodifikasi teorinya.
Setidaknya itulah yang seharusnya terjadi, tetapi Anda selalu dapat mempertanyakan kompetensi orang yang melakukan pengamatan.
Dalam praktiknya, yang sering terjadi adalah bahwa teori baru dirancang yang sebenarnya merupakan perpanjangan dari teori sebelumnya. Sebagai contoh, pengamatan yang sangat akurat tentang planet Merkurius mengungkapkan perbedaan kecil antara gerakannya dan prediksi teori gravitasi Newton. Teori relativitas umum Einstein
meramalkan gerakan yang sedikit berbeda dari teori Newton. Fakta bahwa prediksi Einstein cocok dengan apa yang dilihat, sedangkan Newton tidak, adalah salah satu konfirmasi penting dari teori baru. Namun, kami masih menggunakan teori Newton untuk semua tujuan praktis
karena perbedaan antara prediksi dan relativitas umum sangat kecil dalam situasi yang biasanya kita hadapi. (Teori Newton juga memiliki keuntungan besar karena jauh lebih mudah untuk dikerjakan daripada Einstein!)

Tujuan akhirnya dari sains adalah untuk memberikan teori tunggal yang menggambarkan seluruh alam semesta. Namun, pendekatan yang paling banyak diikuti ilmuwan adalah memisahkan masalah menjadi dua bagian. Pertama, ada hukum yang memberi tahu kita bagaimana alam semesta berubah seiring waktu. (Jika kita tahu seperti apa jagat raya pada suatu waktu, hukum-hukum fisik ini memberi tahu kita bagaimana jadinya nanti). Kedua, ada pertanyaan tentang keadaan awal alam semesta. Beberapa orang merasa bahwa sains harus memperhatikan hanya bagian pertama; mereka menganggap pertanyaan tentang situasi awal sebagai masalah metafisika atau agama. Mereka akan mengatakan bahwa Tuhan, mahakuasa, dapat memulai alam semesta dengan cara apa pun yang diinginkannya. Mungkin memang begitu, tetapi dalam kasus itu ia juga bisa membuatnya berkembang dengan cara yang sepenuhnya sewenang-wenang. Namun tampaknya ia memilih untuk membuatnya berkembang dengan cara yang sangat teratur menurut hukum tertentu. Karena itu, tampaknya sama beralasan untuk menganggap bahwa ada juga hukum yang mengatur keadaan awal.
Ternyata sangat sulit untuk menyusun teori untuk menggambarkan alam semesta sekaligus. Sebagai gantinya, kami memecah masalah menjadi beberapa bit dan menemukan sejumlah teori parsial. Masing-masing teori parsial ini menggambarkan dan memprediksi kelas pengamatan tertentu, mengabaikan efek kuantitas lain, atau mewakilinya dengan serangkaian angka sederhana. Mungkin saja pendekatan ini sepenuhnya salah. Jika segala sesuatu di alam semesta bergantung pada segala sesuatu dengan cara mendasar, mungkin mustahil untuk mendekati solusi penuh dengan menyelidiki bagian-bagian masalah secara terpisah. Namun demikian, tentu saja cara kita membuat kemajuan di masa lalu. Contoh klasik lagi adalah teori gravitasi Newton, yang memberi tahu kita bahwa gaya gravitasi antara dua benda hanya bergantung pada satu angka yang dikaitkan dengan masing-masing benda, massanya, tetapi sebaliknya tidak tergantung dari apa benda itu terbuat. Jadi seseorang tidak perlu memiliki teori tentang struktur dan konstitusi matahari dan planet-planet untuk menghitung orbitnya.
Saat ini para ilmuwan menggambarkan alam semesta dalam dua teori parsial dasar — ??teori relativitas umum dan mekanika kuantum. Mereka adalah pencapaian intelektual besar pada paruh pertama abad ini. Teori relativitas umum menggambarkan gaya gravitasi dan struktur besar-besaran alam semesta, yaitu struktur pada skala dari hanya beberapa mil hingga sebesar satu juta juta juta juta (1 dengan dua puluh empat nol setelahnya ) mil, ukuran alam semesta yang dapat diamati. Mekanika kuantum, di sisi lain, berurusan dengan fenomena pada skala yang sangat kecil, seperti sepersejuta dari sepersejuta inci. Sayangnya, kedua teori ini diketahui tidak konsisten satu sama lain — keduanya tidak bisa benar. Salah satu upaya utama dalam fisika saat ini, dan tema utama buku ini, adalah pencarian teori baru yang akan menggabungkan keduanya — teori gravitasi kuantum. Kita belum memiliki teori seperti itu, dan kita mungkin masih jauh dari memilikinya, tetapi kita sudah tahu banyak sifat yang harus dimiliki. Dan kita akan melihat, dalam bab-bab selanjutnya, bahwa kita sudah tahu cukup banyak tentang prediksi yang harus dibuat oleh teori gravitasi kuantum

Sekarang, jika Anda percaya bahwa alam semesta tidak sewenang-wenang, tetapi diatur oleh hukum yang pasti, Anda akhirnya harus menggabungkan teori parsial menjadi teori terpadu yang lengkap yang akan menggambarkan segala sesuatu di alam semesta. Tetapi ada paradoks mendasar dalam pencarian teori terpadu yang lengkap. Ide-ide tentang teori-teori ilmiah yang diuraikan di atas menganggap kita adalah makhluk rasional yang bebas untuk mengamati alam semesta seperti yang kita inginkan dan untuk menarik kesimpulan logis dari apa yang kita lihat. Dalam skema seperti itu masuk akal untuk menganggap bahwa kita mungkin maju semakin dekat ke arah hukum yang mengatur alam semesta kita. Namun jika memang ada teori terpadu yang lengkap, itu juga mungkin akan menentukan tindakan kita. Dan teori itu sendiri akan menentukan hasil pencarian kami untuk itu! Dan mengapa itu menentukan bahwa kita sampai pada kesimpulan yang tepat dari bukti? Mungkinkah itu tidak sama baiknya menentukan bahwa kita menarik kesimpulan yang salah? Atau tidak ada kesimpulan sama sekali?
Satu-satunya jawaban yang dapat saya berikan untuk masalah ini didasarkan pada prinsip seleksi alam Darwin. Idenya adalah bahwa dalam populasi organisme yang bereproduksi sendiri, akan ada variasi dalam materi genetik dan pengasuhan yang dimiliki oleh individu yang berbeda

Perbedaan-perbedaan ini akan berarti bahwa beberapa individu lebih mampu daripada yang lain untuk menarik kesimpulan yang benar tentang dunia di sekitar mereka dan untuk bertindak sesuai. Individu-individu ini akan lebih mungkin untuk bertahan hidup dan berkembang biak sehingga pola perilaku dan pemikiran mereka akan mendominasi. Sudah pasti benar di masa lalu bahwa apa yang kita sebut intelijen dan penemuan ilmiah telah memberikan keuntungan bertahan hidup. Tidak begitu jelas bahwa ini masih terjadi: penemuan ilmiah kami mungkin menghancurkan kita semua, dan bahkan jika tidak, teori terpadu yang lengkap mungkin tidak membuat banyak perbedaan dengan peluang kita untuk bertahan hidup. Namun, asalkan alam semesta telah berevolusi secara teratur, kita mungkin berharap bahwa kemampuan penalaran yang diberikan seleksi alam kepada kita akan valid juga dalam pencarian kita untuk teori terpadu yang lengkap, dan dengan demikian tidak akan membawa kita pada kesimpulan yang salah.
Karena teori parsial yang kita miliki sudah cukup untuk membuat prediksi akurat dalam semua situasi kecuali yang paling ekstrem, pencarian teori pamungkas alam semesta tampaknya sulit dibenarkan dengan alasan praktis. (Perlu dicatat, bahwa argumen yang sama bisa digunakan terhadap relativitas dan mekanika kuantum, dan teori-teori ini telah memberi kita energi nuklir dan revolusi mikroelektronika!) Oleh karena itu, penemuan teori terpadu yang lengkap, mungkin tidak dapat membantu kelangsungan hidup spesies kita. Bahkan mungkin tidak mempengaruhi gaya hidup kita. Tetapi sejak awal peradaban, orang-orang belum puas untuk melihat peristiwa sebagai tidak terhubung dan tidak dapat dijelaskan. Mereka mendambakan pemahaman tentang tatanan yang mendasarinya di dunia. Hari ini kita masih ingin tahu mengapa kita ada di sini dan dari mana kita berasal. Keinginan terdalam umat manusia untuk pengetahuan adalah
cukup pembenaran untuk pencarian kita yang berkelanjutan. Dan tujuan kami tidak lain adalah deskripsi lengkap tentang alam semesta yang kita tinggali.