Buku Astrophysics for People in a Hurry Neil deGrasse Tyson and Blackstone Audio, Inc., Kisah Terhebat yang Pernah Diceritakan

Sahabat, kali ini kita akan menjelajahi
sebuah buku yang mengajak kita
melesat ke bintang-bintang.
Astrophysics for People in a
Hurry karya Neil deGrasse Tyson
adalah panduan singkat bagi siapa pun
yang ingin memahami alam semesta
tanpa harus bergelut dengan
rumus-rumus fisika yang rumit.
Tyson menulis dengan suara yang
bersahabat, seolah-olah ia sedang
duduk di sampingmu sambil
menunjuk ke langit malam dan
berkata, “Lihatlah ini. Dan inilah
yang kita ketahui tentangnya.”
Mari kita mulai dari Bab 1 dan Bab 2.

Bab 1: Kisah Terhebat yang
Pernah Diceritakan

Neil deGrasse Tyson membuka
bukunya dengan satu pernyataan
berani: sains telah berhasil
mengungkapkan kisah terhebat yang
pernah diceritakan. Ini bukanlah
dongeng yang diwariskan dari
generasi ke generasi, bukan pula
mitos yang lahir dari imajinasi para
leluhur. Ini adalah narasi yang ditulis
oleh alam semesta itu sendiri, dan
para ilmuwan hanya bertugas
membacanya dengan alat-alat yang
semakin canggih.

Kisah ini dimulai 13,8 miliar tahun
yang lalu. Pada saat itu, segala sesuatu
yang ada, setiap partikel, setiap energi,
seluruh ruang, berada dalam satu titik
yang sangat kecil dan sangat padat.
Titik ini disebut sebagai singularitas.
Tidak ada ruang di luar titik ini.
Tidak ada waktu sebelum titik ini.
Pertanyaan tentang apa yang terjadi
“sebelum” Big Bang tidak memiliki
arti, karena waktu itu sendiri lahir
bersama dengan Big Bang.

Lalu, dalam sekejap yang tidak bisa
dibayangkan singkatnya,
alam semesta mulai mengembang.
Tyson menggambarkan peristiwa ini
bukan sebagai ledakan di dalam
ruang, melainkan sebagai
pengembangan ruang itu sendiri.
Bayangkan sebuah balon yang ditiup.
Titik-titik di permukaan balon akan
saling menjauh, bukan karena mereka
bergerak di atas permukaan,
melainkan karena permukaannya
yang meregang. Seperti itulah alam
semesta mengembang.

Selama 380.000 tahun pertama, alam
semesta adalah tempat yang sangat
panas dan padat. Begitu panasnya
sehingga atom tidak bisa terbentuk.
Proton, neutron, dan elektron
beterbangan bebas, terus-menerus
bertabrakan. Cahaya tidak bisa
menembus jauh karena ia langsung
diserap dan dipancarkan ulang oleh
partikel-partikel ini. Alam semesta
pada masa itu adalah sup partikel
dan radiasi yang keruh. Jika kamu
bisa berdiri di sana, kamu tidak
akan bisa melihat apa pun.

Kemudian, sesuatu yang ajaib terjadi.
Alam semesta cukup mendingin.
Ketika suhu turun cukup rendah,
proton dan elektron bisa saling
menangkap dan membentuk atom
hidrogen yang stabil. Untuk pertama
kalinya, cahaya bisa bergerak bebas
tanpa terus-menerus dihamburkan.
Alam semesta menjadi transparan.
Cahaya itu, yang telah bergerak
selama 13,8 miliar tahun, masih bisa
kita deteksi hari ini.
Kita menyebutnya sebagai radiasi
latar belakang gelombang mikro
kosmik atau Cosmic Microwave
Background (Radiasi Latar Belakang
Gelombang Mikro Kosmik).
Ini adalah foto bayi alam semesta,
potret dari masa ketika ia baru
berusia 380.000 tahun.

Atom-atom hidrogen dan helium
sederhana itu mulai berkumpul
di bawah tarikan gravitasi. Mereka
membentuk awan-awan raksasa.
Awan-awan ini runtuh dan memanas,
sampai akhirnya di pusatnya, tekanan
dan suhu begitu tinggi sehingga fusi
nuklir menyala. Bintang-bintang
pertama lahir. Bintang-bintang ini
berkumpul dalam
kelompok-kelompok raksasa yang
kita sebut galaksi. Di dalam
bintang-bintang inilah unsur-unsur
berat seperti karbon, nitrogen, dan
oksigen ditempa.
Ketika bintang-bintang itu mati dan
meledak sebagai supernova, mereka
menyebarkan unsur-unsur itu
ke seluruh ruang angkasa,
menyediakan bahan baku untuk
planet-planet, untuk lautan, untuk
kehidupan, dan pada akhirnya,
untuk kita.

Inilah narasi yang dijabarkan oleh
sains. Bukan berdasarkan spekulasi
atau wahyu, melainkan berdasarkan
bukti pengamatan, eksperimen, dan
perhitungan matematis yang ketat.
Tyson menyebutnya sebagai
“the greatest story ever told”
(kisah terhebat yang pernah
diceritakan)
karena ia melampaui batas-batas
suku, bangsa, dan agama.
Ia adalah milik seluruh umat
manusia.

Bab 2: “Di bumi seperti di surga”,

Setelah menceritakan kisah besar
alam semesta, Neil deGrasse Tyson
membawa kita ke sebuah terobosan
pemikiran yang mengubah segalanya.
Bab ini berjudul “On Earth as in the
Heavens”, frasa yang diambil dari
doa yang sudah sangat dikenal,
tetapi di sini digunakan dalam
konteks yang sama sekali baru.
Tyson menekankan bahwa hukum
fisika yang berlaku di Bumi sama
persis dengan hukum fisika yang
berlaku di seluruh alam semesta.

Ini bukanlah kesimpulan yang selalu
jelas bagi umat manusia.
Selama ribuan tahun, orang percaya
bahwa langit dan Bumi adalah dua
wilayah yang terpisah, diatur oleh
aturan yang berbeda. Benda-benda
langit dianggap bergerak karena
digerakkan oleh makhluk ilahi, atau
karena mereka terbuat dari unsur
kelima yang berbeda dari tanah, air,
udara, dan api yang ada di Bumi.
Pemisahan ini membuat langit
tampak misterius dan tidak
terjangkau.

Isaac Newton mengubah segalanya.
Pada tahun 1666, ketika ia masih
berusia dua puluh tiga tahun dan
sedang mengasingkan diri
di pedesaan untuk menghindari
wabah, Newton mengajukan sebuah
pertanyaan yang sangat sederhana
namun revolusioner:
bagaimana jika gaya yang membuat
apel jatuh dari pohon adalah gaya
yang sama yang menjaga Bulan
tetap mengorbit Bumi?

Ini adalah lompatan imajinasi yang
sangat berani. Sebuah apel yang jatuh
dan Bulan yang mengorbit tampak
seperti dua fenomena yang sama
sekali berbeda. Tetapi Newton
menyadari bahwa Bulan sebenarnya
terus-menerus “jatuh” ke arah Bumi.
Ia hanya tidak pernah sampai
ke permukaan karena ia bergerak
ke samping dengan kecepatan yang
sangat tinggi. Gravitasi yang
dirasakan oleh apel dan gravitasi
yang dirasakan oleh Bulan adalah
satu dan sama.

Prinsip universalitas hukum fisika ini
adalah fondasi dari semua astrofisika
modern. Jika hukum fisika di sini
berlaku di mana-mana, maka kita
bisa mempelajari bintang-bintang
yang jauh seolah-olah mereka ada
di laboratorium kita. Kita tidak perlu
pergi ke sana. Kita cukup mengamati
cahaya yang datang dari mereka.

Bagaimana caranya?
Tyson menjelaskan tentang sebuah
alat yang disebut spektroskopi.
Ketika cahaya dari sebuah bintang
dilewatkan melalui prisma atau kisi
difraksi, ia terurai menjadi spektrum
warna, seperti pelangi.
Tetapi spektrum bintang tidak
mulus. Ada garis-garis gelap
di dalamnya, seperti kode batang
kosmik. Setiap garis gelap itu
mewakili sebuah unsur kimia tertentu
yang telah menyerap cahaya pada
panjang gelombang tertentu.

Dengan mempelajari kode batang ini,
para astronom bisa mengetahui
bahwa bintang Betelgeuse
mengandung besi, bahwa nebula
Orion penuh dengan hidrogen,
dan bahwa galaksi Andromeda
terbuat dari unsur-unsur yang sama
persis dengan yang ada di Bumi.
Kita tidak perlu mengunjungi
bintang-bintang itu. Cahayanya
sudah membawa pesan tentang
komposisinya langsung kepada kita.

Tyson menutup bab ini dengan satu
implikasi yang menakjubkan. Alam
semesta ini besar dan tampak asing,
tetapi ia sebenarnya sangat akrab.
Ia terbuat dari bahan yang sama. Ia
tunduk pada aturan yang sama.
Helium ditemukan di Matahari
sebelum ditemukan di Bumi, dan
itulah mengapa unsur itu dinamai
dari kata Yunani untuk Matahari,
“Helios”. Ini adalah bukti bahwa kita
bisa mempelajari kosmos dengan
percaya diri, karena hukum alam
bersifat universal. Seperti di Bumi,
begitu juga di langit.

kalau masih kurang paham ini
versi yang sederhana: