Jawaban Singkat Atas Pertanyaan Besar oleh Stephen Hawking

Berikut ini adalah kutipan-kutipan yang saya kumpulkan dari buku Jawaban Singkat Atas Pertanyaan Besar oleh Stephen Hawking.

Tanpa harus membacanya semua, Anda mendapatkan hal-hal yang menurut saya menarik dan terpenting.

Saya membaca buku-buku yang saya kutip ini dalam kurun waktu 11 – 12 tahun. Ada 3100 buku di perpustakaan saya. Membaca kutipan-kutipan ini menghemat waktu Anda 10x lipat.

Selamat membaca.

Chandra Natadipurba

===

JAWABAN SINGKAT

ATAS

PERTANYAAN BESAR

STEPHEN
HAWKING

Globalindo

Diterjemahkan dari

BRIEF ANSWERS
TO THE
BIG QUESTIONS

STEPHEN HAWKING

Penerjemah: Haz Algebra
Layout: Aletheia
Gambar Sampul: Shutterstock

Cetakan 1, Desember 2018

Diterbitkan oleh CV. Global Indo Kreatif

ISBN 978-602-53696-0-5

(hlm.ix)

Kata Pengantar
Eddie Redmayne

Saya berharap Anda menikmati tulisan-tulisannya dan, mengutip Barack Obama, saya berharap Stephen bersenang-senang di sana, di antara bintang-bintang.

(hlm.xi)

PENDAHULUAN
Profesor Kip S. Thone

Penalarannya yang jernih bersandar pada persamaan relativitas umum Einstein, dan pada pengamatan para astronom bahwa alam semesta kita mengembang, dan pada beberapa asumsi sederhana yang tampaknya sangat mungkin benar, dan ia memanfaatkan beberapa teknik matematika baru yang baru-baru ini dirancang oleh Roger Penrose. Menggabungkan semua ini dengan cara-cara yang cerdas, kuat dan menarik, Stephen menyimpulkan hasilnya: alam semesta kita pasti telah dimulai dalam suatu bentuk keadaan tunggal, singular state, kira-kira sepuluh miliar tahun yang lalu.

(hlm.xiii)

“Suhu Hawking” dari lubang hitam dan “radiasi Hawking” (saat mereka disebut) benar-benar radikal—mungkin penemuan fisika teoretis paling radikal di paruh kedua abad ke-20. Mereka membuka mata kita untuk koneksi yang mendalam antara antara relativitas umum (lubang hitam), termodinamika (fisika panas), dan fisika kuantum (penciptaan partikel di mana sebelumnya  tidak ada). Misalnya, meeka menuntun Stephen untuk membuktikan bahwa lubang hitam memiliki entropi, yang berarti bahwa di suatu tempat di dalam atau di sekitar lubang hitam ada keacakan yang sangat besar. Dia menyimpulkan bahwa jumlah entropi (logaritma dari jumlah keacakan lubang) sebanding dengan luas permukaan lubang. Rumusnya untuk entropi terukir pada batu peringatan Stephen di Gonville and Caius College di Cambridge, tempat dia bekerja.

(hlm.xiv)

Hanya ada dua jenis gelombang yang dapat melintasi alam semesta yang membawa kepada kita informasi tentang hal-hal yang jauh: gelombang elektromagnetik (yang meliputi cahaya, sinar-X, sinar gamma, gelombang mikro, gelobang radio…); dan gelombang gravitasi.

Gelombang elektromagnetik terdiri dari gaya elektrik dan magnetik yang berosilasi yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Ketika mereka menabrak partikel bermuatan, seperti elektron di radio atau antena TV, mereka mengguncang partikel-partikel itu maju mundur, menyetorkan ke partikel-partikel itu informasi yang dibawa oleh gelombang. Informasi itu kemudian dapat diamplifikasi dan dimasukkan ke loudspeaker atau ke layar TV agar manusia bisa memahaminya.

(hlm.xv)

Gelombang gravitasi, menurut Einstein. Terdiri dari suatu kelangkungan ruang yang berosilasi: suatu peregangan dan peremasan ruang yang bergoyang ke sana ke mari.

Karena gelombang gravitasi adalah suatu bentuk kelengkungan ruang, mereka dihasilkan paling kuat oleh benda-benda yang sebagian atau seluruhnya terbuat dari ruang-waktu yang melengkung—yang berarti, terutama, terbuat dari lubang hitam.

(hlm.xvi)

Pada tanggal 14 September 2015, detektor gelombang gravitasi LIGO (dibangun dari proyek 1.000 orang yang didirikan bersama-sama oleh Rai dan saya dan Ronald Drever, dan dipimpin, dikumpulkan dan diorganisir oleh Barry Barish) mencatat gelombang gravitasi pertama mereka. Dengan membandingkan antara pola gelombang tersebut dengan prediksi dari simulasi komputer, tim kami menyimpulkan bahwa gelombang itu dihasilkan ketika dua lubang hitam  yang berat, sejauh 1,3 miliar tahun cahaya dari Bumi, bertabrakan. Ini adalah awal dari bidang astromi gelombang-gravitasi. Tim kami telah meraih hasil, untuk gelombang garavitasi, seperti halnya yang telah diraih Galileo untuk gelombang elektromagnetik.

(hlm.xvii)

Saya yakin bahwa, selama beberapa dekade mendatang, generasi para astronom gelombang-gravitasi berikutnya akan menggunakan gelombang ini tidak hanya untuk menguji hukum fisika lubang hitam Stephen, tetapi juga untuk mendeteksi dan memantau gelombang gravitasi dari kelahiran tunggal alam semesta kita, dan dengan demikian menguji ide-ide Stephen dan yang lainnya tentang bagaimana proses terjadinya dunia kita.

Dia memberi desakan, bukti yang hampir tanpa celah bahwa, ketika lubang hitam terbentuk dan kemudian menguap sepenuhnyaa dengan memancarkan radiasi, informasi yang masuk ke lubang hitam tidak bisa kembali keluar. Informasi pasti hilang.

Ini radikal karena hukum fisika kuantum menekankan dengan tegas bahwa informasi tidak akan pernah benar-benar hilang. Jadi, jika Stephen benar, maka lubang hitam melanggar huku mekanika kuantum yang paling mendasar.

(hlm.xviii)

“Newton memberi kita jawaban. Hawking memberi kita pertanyaan. Dan pertanyaan dari Hawking itu sendiri terus memberi kita pertanyaan, dan menghasilkan terobosan beberapa dekade kemudian. Ketika akirnya kita menguasai huku hukum gravitasi kuatum, dan memahami sepenuhnya kelahiran alam semesta kita, itu bisa terjadi sebagian besar karena berdiri di pundak Hawking.”

(hlm.2)

MENGAPA KITA HARUS
MENGAJUKAN PERTANYAAN BESAR

Mengerjakan penelitian tentang hukum-hukum mendasar yang mengatur alam semesta akan membutuhkan komitmen waktu yang kebanyakan orang tidak milliki; dunia akan segera berhenti jika kita semua mencoba mengerjakan fisika teoretis.

(hlm.5)

Pada waktu itu, University College tidak memiliki beasiswa di bidang matematika, jadi saya memiliki sedikit pilihan tetapi saya mencoba untuk mendapatkan beasiswa dalam ilmu alam (natural science). Saya mengejutkan diri sendiri dengan berhasil lolos.

Ketika Anda dihadapkan pada kemungkinan kematian dini, itu membuat Anda menyadari bahwa ada banyak hal yang ingin Anda lakukan sebelum hidup Anda berakhir.

(hlm.6)

Rasa ingin tahu yang mendalam tentang dunia dapat menempatkan seseorang dalam bahaya, tetapi bagi saya ini mungkin adalah satu-satunya saat dalam hidup saya bahwa ini benar.

Tapi beruntung saya tidak menjadi murid Hoyle, karena saya menjadi murid Hoyle, karena saya akan kelelahan untuk membela teori steady-state-nya, tugas yang akan lebih sulit dibandingkan menegosiasikan Brexit.

(hlm.7)

Seperti yang mungkin telah Anda lihat dalam film di mana Eddie Redmayne memainkan versi yang sangat tampan dari diri saya, di tahun ketiga saya di Oxford, saya terlihat bahwa saya sepertinya semakin lamban.

(hlm.8)

Setalah harapan saya berkurang menjadi nol, setiap hari baru menjadi bonus, dan saya mulai menghargai semua yang saya miliki. Ketika ada kehidupan, di situ ada harapan.

(hlm.9)

Pertanyaan besar dalam kosmologi pada awal 1960-an adalah apakah alam semesta memiliki permulaan? Banyak ilmuwan secara naluri menentang gagasan tersebut, karena mereka merasa bahwa titik penciptaan akan menjadi tempat di mana  sains rusak.

Roger Penrose telah menunjukkan bahwa sekali bintang sekarat telah berkontraksi dengan radius tertentu, pasti akan ada singularitas, yaitu titik di mana ruang dan waktu berakhir.

Jika relativitas umum itu benar dan kepadatan (atau densitas) energi itu positif, maka area permukaan cakrawala peristiwa (event horizon)—batas lubang hitam—memiliki properti yang selalu meningkat ketika materi atau radiasi tambahan jatuh ke dalamnya. Selain itu, jika dua lubang hitam bertabrakan dan bergabung untuk membentuk lubang hitam tunggal, area cakrawala peristiwa di sekitar lubang hitam yang dihasilkan lebih besar daripada area cakrawala peristiwa di sekitar lubang hitam awal.

(hlm.10)

Pekerjaan saya bersama Penrose menunjukkan bahwa relativitas umum rusak pada singularitas, sehingga langkah berikutnya tentu saja adalah menggabungkan relativitas umum—teori yang sangat besar—dengan teori kuantum—teori yang sangat kecil. Secara khusus, saya bertanya-tanya, bisakah sesuatu yang memiliki atom yang mana nukleusnya adalah sebuah lubang hitam primordial kecil, terbentuk di alam semesta awal?

(hlm.11)

Emisi radiasi panas dari lubang hitam ini kini dikenal dengan sebutan radiasi Hawking (Hawking radiation) dan saya bangga telah menemukannya.

(hlm.15)

Saya telah menjalani kehidupan yang luar biasa di planet ini, sementara pada saat yang sama bepergian, melintasi alam semesta dengan menggunakan pikiran saya dan hukum-hukum fisika. Saya telah mencapai galaksi terjauh kita, melakukan perjalanan ke lubang hitam dan kembali ke awal waktu.

Saya telah dipuji dan dikritik, tetapi tidak pernah diabaikan.

Dan di akhir semua ini, fakta bahwa kita manusia, yang hanya merupakan kumpulan partikel dasar alam, telah mampu memahami hukum yang mengatur kita, dan alam semesta kita, adalah sebuah kemenangan besar.

(hlm.16)

Bagaimana kita akan memberi makan populasi yang terus bertambah? Menyediakan air bersih, menghasilkan energi terbarukan, mencegah dan menyebuhkan penyakit dan memperlambat perubahan iklim global?

Kita semua adalah penjelajah waktu, melakukan perjalanan bersama ke masa depan.

(hlm.18)

1

APAKAH TUHAN ADA?

Tetapi saya tidak memiliki dendam terhadap Tuhan. Saya tidak ingin memberi kesan bahwa pekerjaan saya adalah tentang membuktikan atau menyangkal keberadaan Tuhan. Pekerjaan saya adalah tentang menemukan kerangka rasional untuk memahami alam semesta di sekitar kita.

Jika Anda suka, Anda dapat mengatakan hukum itu adalah karya Tuhan, tetapi itu lebih merupakan defisini tentang Tuhan alih-alih bukti keberadaannya.

(hlm.19)

Alam semesta adalah mesin yang diatur oleh prinsip atau hukum—hukum yang dapat dipahami oleh pikiran manusia.

Jika Anda menerima, seperti saya, bahwa hukum alam adalah tetap, maka tidak perlu waktu lama untuk bertanya: peran apa yang tersisa bagi Tuhan?

(hlm.20)

Saya menggunakan kata “Tuhan” dalam arti yang impersonal, seperti Einstein, untuk hukum alam, sehingga mengetahui pikiran Tuhan berarti mengetahui hukum alam. Prediksi saya adalah bahwa kita akan mengetahui pikiran Tuhan itu pada akhir abad ini.

Saya pikir alam semesta secara spontan diciptakan dari ketiadaan, menurut hukum-hukum sains.

(hlm.21)

Jadi, apakah tiga bahan yang kita butuhkan untuk membuat alam semesta? Yang pertama adalah materi—hal-hal yang memiliki massa.

Hal kedua yang Anda butuhkan adalah energi.

Hal ketiga yang kita butukan untuk membangun alam semesta adalah ruang.

Jadi, darimana semua materi, energi dan ruang ini berasal? Kita tidak tahu sampai abad ke-20.

Jawabannya datang dari wawasan satu orang, mungkin ilmuwan paling hebat yang pernah hidup. Namanya adalah Albert Einstein.

Einstein menyadari sesuatu yang sangat luar biasa: bahwa dua bahan utama yang diperlukan untuk membuat alam semesta—massa dan energi—pada dasarnya adalah sesuatu yang sama, dua sisi dari koin yang yang sama jika Anda suka. Persamaannya yang terkenal, E = mc² , secara sederhana berarti bahwa massa dapat dianggap sebagai semacam energi, dan sebaliknya.

(hlm.22)

Misteri besar di jantung Big Bang adalah untuk menjelaskan bagaimana keseluruhan ruang dan energi alam semesta yang sangat hebat dan luar biasa itu dapat terwujud dari ketiadaan. Rahasianya terletak pada salah satu fakta aneh tentang kosmos kita. Hukum-hukum fisika menuntut keberadaan sesuatu yang disebut “energi negatif.”

(hlm.23)

Ini mungkin terdengar aneh, tetapi menurut hukum alam tentang gravitasi dan gerak—hukum yang termasuk paling tua dalam sains—ruang itu sendiri adalah gudang energi negatif yang sangat besar. Cukup untuk memastika semaunya mejadi nol.

Alam semesta seperti baterai yang sangat besar yang menyimpan energi negatif. Sisi positifnya—masa dan energi yang kita lihat saat ini—layaknyaa bukit. Adapun lubang yang sesuai, atau sisi negatifnya, tersebar di seluruh ruang.

Jadi, apa artinya ini dalam pencarian kita untuk mengetahui apakah ada Tuhan? Ini berarti bahwa jika alam semesta terwujud dari ketiadaan, maka Anda tidak membutuhkan Tuhan untuk membuatnya. Alam semesta adalah makan siang gratis terbaik.

(hlm.24)

Tetapi, pergilah ke dalam cangkir kopi ini—melalui partikel-partikel susu, sampai ke tingkat atom dan turun sampai ke tingkat sub-atomik, dan Anda akan memasuki dunia di mana menjejelkan sesuatu dari ketiadaan adalah mungkin. Setidaknya, untuk sementara waktu. Itu karena pada skala ini, partikel seperti proton berperilaku sesuai dengan hukum alam yang kita sebuah mekanika kuantum. Dan mereka benar-benar dapat muncul secara acak, bertahan untuk sementara dan kemudia menghilang lagi, lalu muncul kembali di tempat lain.

(hlm.25)

Dari mana asal hidrogen itu? Jawabannya: Big Bang. Tapi inilah bagian yang krusial. Hukum-hukum alam itu sendiri memberi tahu kita bahwa bukan hanya alam semesta bisa muncul tanpa bantuan apa pun, seperti proton, dan tidak memerlukan apa-apa dalam hal energi, tetapi juga bahwa ada kemungkinan bahwa tidak ada yang menyebabkan Big Bang itu. Tidak ada.

Sesuatu yang sangat indah terjadi pada waktu di saat Big Bang. Waktu sendiri dimulai.

Untuk melihat bagaimana itu terjadi, bayangkan sebuah jam tersedot ke dalamnnya. Ketika jam itu semakin dekat dan lebih  dekat ke lubang hitam, itu akan mulai melambat dan semakin lambat. Waktu itu sendiri mulai melambat. Sekarang bayangkan jam itu ketika memasuki lubang hitam—yah, tentu saja dengan asumsi bahwa itu bisa menahan gaya gravitasi ekstrim—itu benar-benar akan berhenti. Itu berhenti bukan karena rusak, tetapi karena di dalam lubang hitam waktu itu sendiri tidak ada. Dan itulah yang terjadi pada awal alam semesta.

(hlm.26)

Mereka memberi tahu kita bahwa disini juga waktu itu sendiri harus berhenti. Anda tidak bisa mencapai waktu sebelum Big Bang karena tidak ada waktu sebelum Big Bang. Kita akhirnya menemuka sesuatu yang tidak memiliki sebab, karena tidak ada waktu bagi  suatu penyebab untuk ada. Bagi saya ini berarti bahwa tidak ada kemungkinan bagi pencipta, karena tidak ada waktu bagi seorang pencipta untuk ada di sana.

Ketika orang bertanya kepada saya apakah Tuhan menciptakan alam semesta, saya memberi tahu mereka bahwa pertanyaan itu sendiri tidak masuk akal. Waktu tidak ada sebelum Big Bang sehingga tidak ada waktu bagi Tuhan untuk membuat alam semesta. Ini seperti menanyakan arah ke ujung Bumi—Bumi adalah bola yang tidak memiliki tepi, jadi mencari ujungnya adalah perjuangan yang sia-sia.

(hlm.27)

Apakah saya memiliki iman? Kita masing-masing bebas untuk mempercayai apa yang kita inginkan, dan pandangan saya mengenai itu, dalam penjelasan yang paling sederhana, adalah tidak ada Tuhan. Tidak ada yang menciptakan alam semesta dan tidak ada yang mengarahkan nasib kita. Ini menuntun saya pada pemahaman yang mendalam: mungkin tidak ada surga dan akhirat juga. Saya pikir keyakinan di akhirat adalah hanya angan-angan. Tidak ada bukti yang dapat diandalkan untuk itu, dan itu lenyap di hadapan semua yang kita ketahui dalam sains. Saya pikir ketika kita mati kita kembali menjadi debu. Akan tetapi, ada makna tentang di mana kita hidup, dalah pengaruh kita (our influence), dan dalam gen (our genes) yang kita wariskan kepada anak-anak kita. Kita memiliki kehidupan yang satu ini untuk menghargai rancangan agung alam semesta, dan untuk itu saya sangat bersyukur.

(hlm.29)

2

BAGAIMANA SEGALANYA BERMULA?

Apakah alam semesta sebenarnya tidak terbatas, atau hanya sangat besar? Apakah ia memiliki peermulaan? Apakah ia akan bertahan selamanya atau hanya untuk waktu yang lama? Bagaimana mungkin pikiran kita yang terbatas memahami alam semesta yang tak terbatas? Bukankah kita sok hebat untuk melakukan upaya itu?

Sebagai contoh, menurut Uskup Ussher, Kitab Kejadian menempatkan permulaan waktu pada 22 Oktober 4004 SM pada pukul 6 sore.

(hlm.31)

Jika seseorang percaya bahwa alam semesta memiliki permulaan, pertanyaan yang jelas adalah, “Apa yang terjadi sebelum permulaan? Apa yang Tuhan lakukan sebelum dia membuat dunia? Apakah dia menyiapkan Neraka untuk orang-orang yang mengajukan pertanyaan semacam itu?”

Jika alam semesta memiliki permulaan, mengapa ia menunggu waktu tak terbatas sebelum dimulai? Dia menyebut itu tesis. Di sisi lain, jika alam semesta telah ada selamanya, menagapa perlu waktu tak terbatas untuk mencapai tahap ini? Dia menyebut itu antitesis. Baik tesis maupun antitesisnya bergantung pada asumsi Kant, bersama dengan hampir semua orang, bahwa waktu itu mutlak. Artinya, ia pergi dari masa lalu yang tak terbatas ke masa depan yang tak terbatas secara independen dari alam semesta yang mungkin atau mungkin tidak ada.

Ini masih menjadi gambaran di benak banyak ilmuwan saat ini. Namun, pada tahun 1915, Einstein memperkenalkan teori ini. Namun, pada tahun 1915, Einstein memperkenalkan teori relativitas umum revolusionernya. Dalam hal ini, ruang dan waktu tidak lagi mutlak, tidak lagi menjadi latar belakang yang tetap terhadap peristiwa. Sebaliknya, mereka adalah kuantitas dinamis yang dibentuk oleh materi dan energi di alam semesta, jadi tidak masuk akal untuk berbicara tentang waktu sebelum alam semesta dimulai. Ini akan seperti menanyakan sisi selatan dari Kutub Selatan. Itu tidak terdefinisikan.

(hlm.32)

Jika binatang-binatang telah memancar untuk waktu yang tidak terbatas lamanya (an infinite time), mereka akan telah memanaskan alam semesta hingga mencapai suhu mereka sendiri. Bahkan pada malam hari, seluruh langit akan setarang Matahari, karena setiap garis pandangan akan berakhir pada bintang atau pada awan debu yang telah memanas hingga sepanas bintang-bintang. Jadi, apa yang kita semua bisa amati, bahwa langit di malam hari gelap, sangat penting. Ini menyiratkan bahwa alam semesta tidak bisa telah eksis untuk selamanya, dalam keadaan yang kita lihat hari ini. Sesuatu pasti telah terjadi di masa lalu untuk membuat binatang-binatang berubah pada saat waktu tertentu (a finite time) yang telah lalu.

(hlm.33)

Jika bintang-bintang sudah duduk di sana untuk selamanya, mengapa mereka tiba-tiba menyala beberapa miliar tahun yang lalu? Jam apa yang memberi tahu mereka bahwa sudah waktunya untuk berpijar?

Agar mereka bisa tampak begitu kecil dan samar, jaraknya harus begitu besar sehingga cahaya dari mereka akan mencapai jutaan atau bahkan miliaran tahun untuk menjangkau kita. Ini menunjukkan bahwwa permulaan alam semesta tidak mungkin hanya beberapa ribu tahun yang lalu.

Tetapi hal kedua yang ditemukan Hubble bahkan lebih luar biasa. Dengan analisis cahaya dari galaksi lain, Hubble mampu mengukur apakah mereka bergerak mendekati kita atu menjauh. Yang sangat mengejutkan, dia menemukan mereka hampir semuanya bergerak menjauh. Selain itu, semakin jauh mereka dari kita, semakin cepat mereka bergerak menjauh. Dengan kata lain, alam semesta meluas. Galaksi bergerak saling menjauh satu sama lain.

(hlm.34)

Penemuan ekspansi alam semesta ini adalah salah satu revolusi intelektual besar pada abad ke-20.

Teori keadaan-tetap memprediksi hubungan antara jumlah sumber dan kekuatannya. Tetapi pengamatan menunjukkan bahwa terdapat lebih banyak sumber samar dari yang diperkirakan, menunjukkan bahwa kepadatan sumber lebih tinggi di masa lalu. Ini bertentangan dengan asumsi dasar teori keadaan-tetap, bahwa semuanya konstan dalam waktu. Untuk alasan ini dan lainnya, teori keadaan-tetap ditinggalkan.

(hlm.35)

Mereka mencoba untuk menghindarinya, baik dengan mengklaim, seperti yang dilakukan oleh orang-orang Rusia itu dan para teorisi keadaan-tetap, bahwa alam semesta tidak memiliki awal, maupun dengan mempertahankan bahwa asal-usul alam semesta bukanlah wilayah sains tetapi milik metafisika atau agama. Menurut pendapat saya, ini bukanlah posisi yang harus diambil oleh ilmuwan sejati. Jika hukum sains ditangguhkan di awal jagad raya, bukanlah mereka juga gagal di waktu-waktu lainnya? Hukum bukanlah hukum jika hanya berlaku kadang-kadang. Saya percaya bahwa kita harus mencoba memahami permulaan alam semesta berdasarkan sains.

(hlm.36)

Roger Penrose dan saya berhasil membuktikan teorema-teorema geometri untuk menunjukkan bahwa alam semesta pasti memiliki permulaan jika teori relativitas umum Einstein benar, dan beberapa kondisi yang masuk akal terpenuhi.

Meskipun teorema Roger Penrose dan saya membuktikan bahwa alam semesta pasti memiliki awal, teorema itu tidak memberikan banyak informasi tentang sifat awal it.

Bukti pengamatan untuk mengkonfirmasi gagasan bahwa alam semesta memiliki awal yang sangat padat datang pada bulan Oktober 1965, beberapa bulan setelah hasil singularitas pertama saya, dengan penemuan latar belakang samar gelombang mikro di seluruh ruang angkasa. Gelombang mikro (microwaves) ini sama dengan yag ada dalam microwave oven Anda, tetapi sangat kurang kuat. Mereka akan memanaskan pizza Anda hanya sampai minus 270,4 derajat Celcius (minus 518,72 derajat Fahrenheit), tidak terlalu bagus untuk memanaskan pizza, apalagi memakainya untuk memasak.

(hlm.37)

Seseorang tidak dapat secara akurat memprediksi posisi dan kecepatan suatu partikel. Semakin akurat posisi diprediksi, semakin tidak akurat Anda akan dapat memprediksi kecepatan, dan sebaliknya.

(hlm.38)

Alam semesta seperti kasino raksasa dengan dadu digulir, atau roda yang berputar, pada setiap kesempatan.

(hlm,39)

Pendekatan Feynman untuk memahami bagaimana segala sesuatunya bekerja adalah dengan memberikan suatu probabilitas tertentu pada setiap kemungkinan sejarah, dan kemudian menggunakan ide ini untuk membuat prediksi. Ini bekerja sangat baik untuk memprediksi masa depan. Jadi, kita menganggap itu juga berfungsi untuk mengembalikan masa lalu.

Para ilmuwan sekarang bekerja untuk menggabungkan teori relativitas umu Einstein dan gagasan multi-sejarah Feynman menjadi teori terpadu (unified theory) yang lengkap yang akan menggambarkan segala sesuatu yang terjadi di alam semesta.

(hlm.40)

Prinsip Antropik mengatakan bahwa alam semesta harus kurang lebih seperti yang kita amati, karena jika berbeda, maka tidak akan ada orang di sini untuk mengamatinya.

(hlm.41)

Teori-M, yang merupakan kandidat terbaik kita untuk teori terpadu (unified theory) yang lengkap, memungkinkan sejumlah besar kemungkinan sejarah bagi alam semesta.

(hlm.42)

Mengapa kita tidak hidup dalam sejarah di mana delapan dimensi meringkuk menjadi kecil, dan hanya menyiksakan dua dimensi yang kita lihat? Seekor hewan dua dimensi akan memiliki pekerjaan yang sulit dalam mencerna makanan. Jika ada usu yang dilewati makanan, seperti yang kita alami, itu akan membelah hewan itu menjadi dua, dan makhluk malang itu akan hancur berantakan. Jadi, dua arah datar tidak cukup untuk sesuatu yang serumit kehidupan cerdas. Ada sesuatu yang istimewa tentang ruang tiga dimensi.

Jadi, meskipun ide multi-sejarah akan memungkinkan sejumlah arah yang hampir datar, hanya sejarah dengan tiga arah datar yang akan berisi makhluk cerdas. Hanya dalam sejarah seperti itu akan dipertanyakan, “mengapa ruang memiliki tiga dimesi?”

(hlm.46)

Alam semesta di masa lalu itu kecil dan padat dan sangat mirip dengan cangkang atau kulit kacang’ (nutshell) sebagaimana yang saya sebut di permulaan bab ini. Namun, nutshell ini mengkodekan semua yang terjadi dalam waktu nyata. Jadi, Hamlet benar. Kita bisa terbatas dalam cangkang dan menganggap diri kita sebagai raja dari ruang tanpa batas.

(hlm.50)

3

APAKAH KEHIDUPAN CERDAS
LAIN DI ALAM SEMESTA?

Kita dapat mendefinisikan kehidupan sebagai suatu sistem yang teratur yang dapat menjaga dirinya terhadap kecenderungan untuk menjadi kacau dan dapat mereproduksi dirinya sendiri. Artinya, ia dapat membuat sistem teratur yang serupa, tetapi independen

Makhluk hidup seperti Anda atau saya biasanya memiliki dua elemen: seperangkat instruksi yang memberi tahu sistem bagaimana terus berjalan dan bagaimana mereproduksi dirinya, dan mekanisme untuk melaksanakan instruksi itu. Dalam biologi, dua elemen ini disebut gen dan metabolisme.

(hlm.51)

Apa yang biasanya kita anggap sebagai “kehidupan” didasarkan pada rantai atom karbon, bersama beberapa atom lain seperti nitrogen atau fosfor. Seseorang dapat berspekulasi bahwa seseorang mungkin memiliki kehidupan dengan beberapa basis kimia lainnya, seperti silikon, tetapi karbon tampaknya merupakan kasus yang paling menguntungkan, karena ia memiliki kimia yang paling kaya.  Agar atom karbon harus ada sama sekali, dengan sifat-sifat yang mereka miliki, itu memerlukan penyesuaian konstanta fisik yang halus, seperti skala QCD (quantum chromodynamics), muatan listrik dan bahkan dimensi ruang-waktu.

Ini didasarkan pada kebenaran yang terbukti dengan sendirinya bahwa jika alam semesta tidak cocok untuk kehidupan maka tidak akan bertanya mengapa  hal itu disesuaikan dengan sangat baik.

(hlm.52)

Tidak ada karbon ketika alam semesta dimulai di Big Bang, sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu. Itu sangat panas sehingga semua materi akan berbentuk partikel yang disebut proton dan neutron. Pada awalnya akan ada jumlah proton dan neutron yang sama. Namun, ketika alam semesta mengembang, ia mendingin. Sekitar satu menit setelah Big Bang, suhu akan turun menjadi sekitar satu miliar derajat, sekitar seratus kali suhu di Matahari. Pada suhu ini, neutron mulai meluruh menjadi lebih banyak proton.

(hlm.53)

Alam semesta terus mengembang dan mendingin. Tetapi beberapa daerah memiliki kepadatan yang sedikit lebih tinggi daripada yang lain dan daya tarik gravitasi dari materi tambahan di daerah-daerah itu memperlambat ekspansi mereka, dan akhirnya menghentikannya.

(hlm.54)

Entah bagaimana, beberapa atom ini juga hadir dalam susunan molekul DNA. Ini memiliki bentuk heliks ganda (double-helix) yang terkenal, ditemukan pada tahun 1950 oleh Francis Crick dan James Watson di sebuah pondok di  situs New Museum di Cambridge.

(hlm.55)

Ada bukti fosil bahwa ada beberapa bentuk kehidupan di Bumi sekitar tiga setengah miliar tahun yang lalu. Ini mungkin sekitar 500 juta tahun setelah Bumi menjadi stabil dan cukup dingin untuk mengembangkan bantuk kehidupan. Tetapi kehidupan bisa memakan waktu tujuh miliar tahun untuk berkembang di alam semesta dan masih membutuhkan waktu lagi untuk berevolusi untuk menjadi makhluk seperti kita, yang bisa bertanya tentang asal usul kehidupan. Jika probabilitas perkembangan kehidupan di suatu planet tertentu sangat kecil, mengapa itu terjadi di Bumi sekitar seperempatbelas dari waktu yang tersedia?

(hlm.56)

Proses evolusi biologis sangat lambat pada awalnya. Dibutuhkan sekitar dua setengah miliar tahun sebelum sel paling awal berevolusi menjadi organise multi-seluler.

(hlm.57)

DNA dala sel telur atau sperma manusia mengandung sekitar tiga miliar pasangan basa nitrogen. Namun, banyak informasi yang dikodekan dalam urutan ini tampaknya mubazir atau tidak aktif. Jadi, jumlah total informasi yang berguna dalam gen kita mungkin kira-kira seratus juta bit. Satu bit informasi adalah jawaban untuk satu pertanyaan ya/tidak. Sebaliknya, sebuah novel paperback mungkin mengandung dua juta bit informasi. Oleh karena itu, manusia setara dengan sekitar lima pulu buku Harry Potter, dan sebuah perpustakaan nasional yang besar dapat memuat sekitar lima juta buku—atau sekitar sepuluh triliun bit informasi. Jumlah inforasi yang diwariskan dalam buku-buku atau melalui internet adalah 100.000 kali lebih banyak dari yang ada dalam DNA.

Sementara itu, butuh waktu beberapa juta tahun bagi kita untuk berevolusi dari leluhur kera kita yang kurang maju. Selama waktu itu, informasi yang berguna dalam DNA kita mungkin telah berubah hanya sekitar beberapa juta bit, sehingga laju evolusi biologis pada manusia sekitar satu bit per tahun. Sebaliknya, ada sekitar 50.000 buku baru yang diterbitkan dalam bahasa Inggris setiap tahun, berisi susunan seratus miliar bit informasi. Tentu saja, sebagian besar dari informasi ini adalah  sampah dan tidak ada gunanya bagi segala bentuk kehidupan.

(hlm.61)

Jadi, mengapa kita belum dikunjungi? Mungkin probabilitas kemunculan kehidupan secara spontan sangat rendah {di luar sana} sehingga Bumi adalah satu-satunya planet di galaksi ini—atau di alam semesta yang dapat diamati—yang memunculkan kehidupan.

(hlm.66)

4

BISAKAH KITA MEMPREDIKSI
MASA DEPAN?

Sebenernya apa yang dia katakan adalah bahwa jika pada suatu waktu kita mengetahui posisi dan kecepatan semua partikel di alam semesta, maka kita akan dapat menghitung perilaku mereka pada waktu yang lain di masa lalu atau di masa depan.

(hlm.68)

Energi dalam paket atau kuanta lebih tinggi untuk ultra-violet dan sinar-X daripada sinar infra-merah atau cahaya tampak. Ini berarti bahwa kecuali untuk benda sangat panas, seperti matahari, ia tidak akan memiliki cukup energi untuk mengeluarkan sedikit pun sinar ultra-violet atau sinar-X. Itulah mengapa kita tidak merasakan sengatan matahari dari secangkir kopi.

(hlm.70)

Dalam mekanika kuantum, partikel tidak memiliki posisi dan kecepatan yang terdefinisi dengan baik. Sebaliknya, mereka diwakili oleh apa yang disebut fungsi-gelombang (wave function). Ini adalah angka di setiap titik ruang.

(hlm.84)

5

ADA APA DI DALAM LUBANG HITAM?

Orang-orang telah mencari lubang hitam bermassa mini ini, tetapi sejauh ini belum ditemukan. Ini sangat disayangkan karena, jika mereka menemukannya, saya akan mendapat Hadiah Nobel.

(hlm.86)

Adalah masa lalu yang memberitahu kita tentang siapa diri kita. Tanpa itu, kita kehilangan indeentitas kita.

(hlm.87)

Jika seseorang menempatkan objek ke dalam ruang-waktu, simetri translasi dan rotasi akan rusak. Dan memasukkan objek ke ruang-waktu adalah apa yang menghasilkan gravitasi.

Saat berada sangat jauh dari lubang hitam, ruang-waktu akan terlihat sangat mirip ruang-waktu datar.

(hlm.92)

6

APAKAH PERJALANAN WAKTU
DIMUNGKINKAN?

Jika seseorang menggambar segitiga pada permukaan berbentuk sadel, seseorang akan menemukan segitiga yang jumlah besaran sudut-sudutnya kurang dari 180 derajat.

(hlm.94)

Namun, dalam sebuah  makalah ajaib yang ditulis pada tahun 1905 saat ini menjadi pegawai di kantor  paten Swiss, Einstein menunjukkan bahwa waktu dan posisi di mana seseorang mengira suatu peristiwa terjadi tergantung pada bagaimana seseorang mengira suatu peristiwa terjadi tergantung pada bagaimana seseorang bergerak. Ini berarti waktu dan ruang saling terikat erat satu sama lain.

Masing-masing waktu yang diberikan oleh dua pengamat berbeda pada suatu peristiwa akan sama jika para pengamat itu tidak bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tetapi itu tidak akan sama jika mereka bergerak semakin cepat dengan kecepatan relatif mereka masing-masing.

(hlm.95)

Jadi, semua yang butuhkan untuk melakukan perjalanan waktu adalah sebuah pesawat ruang angkasa yang mampu bergerak lebih cepat daripada cahaya.

(hlm.96)

Pada tahun 1915, Einstein menunjukkan bahwa efek gravitasi dapat digambarkan dengan mengandaikan bahwa ruang-waktu itu melengkung atau terdistorsi oleh materi dan energi di dalamnya, dan teori ini dikenal sebagai relativitas umum.

(hlm.97)

Kita sekarang tahu bahwa solusi Gödel itu tidak dapat mewakili alam semesta tempat kita hidup karena {universum-nya} tidak mengembang.

(hlm.98)

Karena kita tidak dapat mengubah cara alam semesta dimulai, pertanyaan apakah perjalanan waktu itu mungkin adalah sama dengan bertanya apakah kita dapat membuat ruang-waktu kemudian menjadi melengkung sehingga seseorang dapat kembali ke masa lalu.

(hlm.99)

Apa yang dibutuhkan adalah materi dengan massa negatif dan kepadatan energi negatif dan kepadatan energi negatif untuk membuat ruang-waktu melengkung dengan cara yang diperlukan.

(hlm.106)

Pada tahun 2009, saya mengadakan pesta bagi para penjelajah
waktu di kampus saya, Gonville and Caius di Cambridge, untuk
sebuah film tentang perjalanan waktu. Untuk memastikan bahwa
hanya penjelajah waktu asli yang datang, saya tidak mengirim
undangan sampai setelah pesta usai. Pada hari pesta, saya duduk
di kampus dengan penuh harap, tetapi tidak ada yang datang.
Saya kecewa, tetapi tidak terkejut, karena saya telah
menunjukkan bahwa jika relativitas umum benar
dan kepadatan energi positif, perjalanan
waktu tidak mungkin.
Saya akan sangat senang
jika salah satu asumsi saya
ternayata sala.

(hlm.108)

7

AKANKAH KITA BERTAHAN HIDUP
DI BUMI?

Robert Oppenheimer, ilmuwan kepala untuk Proyek Manhattan, pernah berkata seusai ledakan pertama bom atom dua tahun sebelumnya pada bulan Juli 1945, “Kita tahu dunia tidak lagi akan sama. Sebagian orang tertawa, sebagian orang menangis, kebanyakan orang terdiam. Saya teringat pada baris dari kitab suci Hindu, Bhagavad-Gita, ‘Sekarang, saya telah menjadi Kematian, sang penghancur dunia.”

(hlm.113)

Tidak pernah, dalam 10.000 tahun atau lebih sejak Zaman Es terakhir, ada ras manusia yang memiliki pengetahuan konstan dan teknologi yang tetap. Ada beberapa kemunduran, seperti yang biasa kita sebut Abad Kegelapan (Dark Ages) pasca kejatuhan Kekaisaran Romawi. Tetapi populasi dunia, yang merupakan ukuran kemampuan teknologi kita untuk melestarikan kehidupan dan memberi makan diri kita, telah meningkat terus, dengan beberapa cegukan seperti wabah Black Death. Dalam 200 tahun terakhir, pertumbuhan itu kadang-kadang menjadi eksponensial—dan populasi dunia telah melonjak dari 1 miliar menjadi sekitar 7,6 miliar. Ukuran lain dari perkembangan teknologi akhir-akir ini adalah konsumsi listrik, atau jumlah artikel ilmiah.

(hlm.117)

Mungkin saja tabrakan acak antara atom-atom membangun makro-molekual yang dapat mereproduksi diri dan menyusun diri menjadi struktur yang lebih rumit.

(hlm.127)

8

HARUSKAH KITA MENGOLONISASI
RUANG ANGKASA?

Beberapa diantaranya akan berada di zona Goldilocks, yakni jarak dari bintangnya berada di kisaran yang tepat agar air cair ada di permukaanya.

(hlm.128)

Kecapatan knalpot, roket kimia, seperti yang kita gunakan sejauh ini, sekitar tiga kilometer per detik. Dengan membuang 30 persen massa mereka, mereka dapat menambah kecepatan sekitar setengah kilometer per detik dan kemudian melambat lagi. Menurut Nasa, diperlukan waktu sekitar 260 hari untuk mencapai Mars, ditambah atau dikurangi sepuluh hari, sementara beberapa ilmuwan NASA memprediksi hanya memakan waktu 130 hari.

(hlm.133)

9

AKANKAH INTELIJENSIA ARTIFISIAL
MENGUNGGULI KITA?

Kecerdasan (intelligence) adalah pusat dari apa artinya menjadi manusia. Segala sesuatu yang ditawarkan oleh peradaban adalah produk kecerdasan manusia.

(hlm.139)

Itu menguji apakah pemberian hak hukum bagi robot sebagai pribadi elektronik, setara dengan definisi badan hukum korporasi, akan diizinkan atau tidak.

(hlm.145)

10

BAGAIMANA KITA MEMBENTUK
MASA DEPAN?

Ketika saya berpikir tentang kejeniusan, Einstein muncul dalam pikiran. Dari mana ide-ide jeniusnya berasal? Perpaduan kualitas, mungkin: intuisi, orisinalitas, kecemerlangan. Einstein memiliki kemampuan untuk melihat melampaui permukaan sesuatu untuk mengungkapkan struktur yang mendasarinya. Dia tidak gentar oleh pandangan umum, gagasan bahwa segala sesuatu pasti seperti yang mereka lihat. Dia memiliki keberanian untuk keberanian untuk mengejar ide-ide yang tampaknya tidak masuk akal bagi orang lain. Dan ini membuatnya bebas untuk bagi seorang yang cerdik, seorang jenius di zamannya dan setiap zaman lainnya.

Elemen kunci untuk Einstein adalah imajinasi. Banyak penemuannya berasal dari kemampuannya untuk membayangkan kembali alam semesta melalui eksperimen pikiran. Pada usia enam belas tahun ketika dia membayangkan menunggangi seberkas cahaya, dia menyadari bahwa dari posisi yang menguntungkan ini, cahaya akan muncul sebagai gelombag beku. Citra itu akhirnya mengarah pada teori relativitas khusus.

(hlm.147)

Saya beruntung bisa hidup melalui apa yang telah menjadi masa kejayaan di bidang yang saya pilih, kosmologi, studi tentang asal mula alam semesta.

(hlm.158)

Kata Penutup
Lucy Hawking

Dia adalah pria yang sangat sederhana yang, sembari memuja sorotan, tampak tercengang oleh ketenarannya sendiri. Sepotong kalimat dalam buku ini yang melompat dari halaman ke arahku betapa menyimpulkan sikapnya terhadap dirinya sendiri: “jika saya telah memberika kontribusi.” Dia adalah satu-satunya orang yang akan menyelipkan “jika” untuk kalimat itu. Aku pikir orang lain pun merasa sangat yakin kalau dia sudah melakukannya.

(hlm.160)

Kadang-kadang, aku hanya ingin berpegang pada kata-kata terakhir yang dikatakan ayahku kepadaku, bahwa aku adalah putri yang cantik dan bahwa aku seharusnya tidak boleh takut.