Bagaimana alam semesta ini lahir menurut teori Dentuman Besar?  Dianggarkan pada 13.8 bilion tahun yang lalu, terdapat satu titik yang tidak mempunyai saiz atau dalam erti kata lain, saiznya bersamaan dengan kosong tetapi tidak terhingga ketumpatannya dan sangat panas keadaannya sehingga tidak terbayangkan. Titik ini dikenali sebagai ketunggalan (singularity).

Ketunggalan merupakan keadaan alam semesta sebelum berlakunya Dentuman Besar. Suasananya terlampau ekstrem pada ketika itu, sehinggakan pengetahuan saintifik yang dimiliki pada masa kini, masih tidak dapat menggambarkan keadaannya yang sebenar.

Walaupun nama teori tersebut dipopularkan sebagai teori Dentuman Besar, ia bukanlah bermaksud alam ini bermula dengan satu dentuman atau letupan. Alam sekadar berkembang daripada titik mula.

Ketika alam mula berkembang, masa bermula dari 0 saat. Pada masa itu, ruang-masa pun wujud. Sebelum itu, masa belum bermula pun lagi. Malah, masa itu belum wujud. Dari 0 saat sehingga 10^-43 saat, zaman itu dikenali sebagai epok Planck (Planck epoch). “Epok” mempunyai konsep yang sama seperti “era”, iaitu merujuk pada suatu tempoh zaman dan masa.

Pada era epok Planck, suhu masih begitu tinggi sehinggakan atom-atom tidak dapat terbentuk, iaitu sekitar 10³² darjah Celsius. Saiz alam pada era itu tersangatlah kecil, iaitu sekitar 10^-35 meter sahaja (panjang Planck) – saiz yang jauh lebih kecil daripada elektron dan proton, yakni kedua-duanya bersaiz 10^-15 meter.

Malah, empat daya teras alam semula jadi iaitu daya graviti, daya elektromagnet, daya nuklear kuat dan daya nuklear lemah masih di dalam bentuk satu daya tunggal yang belum dapat dibezakan antara satu sama lain. Pada zaman ini, apa-apa hukum fizik dan matematik tidak terpakai dan tidak relevan untuk menjelaskan apa sebenarnya yang sedang berlaku.

Sebahagian ahli fizik menyatakan bahawa, zaman ini hanya terpakai apabila manusia telah mampu membangunkan dan memahami sistem dan hukum fizik yang baharu.

Dari 10^-43 saat hingga 10^-36 saat, zaman itu dikenali sebagai epok penyatuan agung (grand unification epoch). Pada zaman itu, alam semesta terus berkembang dan suhunya mulai menurun. Walaupun menurun, suhunya masih berada pada paras tinggi tidak terbayangkan.

Pada ketika itu, daya graviti mula terpisah dengan daya-daya lain. Maka, kini terdapat dua daya utama, iaitu daya graviti dan daya elektrokuat (gabungan antara daya elektromagnet, daya nuklear kuat dan daya nuklear lemah). Zarah dan atom masih lagi belum dapat dibentuk kerana suhu yang masih tinggi.

Pada 10^-36 saat, bermulanya epok elektrolemah (electroweak epoch). Pada waktu itu, berlakunya perpisahan antara daya nuklear kuat daripada daya elektrokuat. Kini terdapat tiga daya utama yang membentuk alam semesta, iaitu daya graviti, daya nuklear kuat dan daya elektrolemah (gabungan antara daya elektromagnet dan daya nuklear lemah).

Terdapat beberapa model ulung menyatakan bahawa, perpisahan daya nuklear kuat daripada daya elektrokuat itu telah memicu kelajuan perkembangan alam semesta dan telah bermulanya era inflasi kosmik (cosmic inflation). Alam semesta berkembang dengan sangat laju semasa era inflasi kosmik. Malah, kelajuan tersebut mengatasi kelajuan cahaya. Tiada objek di alam semesta yang mampu bergerak melebihi kelajuan cahaya.

Tetapi kita perlu faham bahawa perubahan yang melebihi kelajuan cahaya ini bukan objek, tetapi skala pada saiz ruang-masa. Hal ini tidak terbatas pada kelajuan cahaya. Isi padu alam semesta pula membesar sekurang-kurangnya sehingga 10⁷⁸ kali ganda daripada isi padu sebelumnya.

Pertukaran saiz tersebut bersamaan dengan satu objek yang bersaiz 1 nanometer membesar menjadi seluas 100 trilion kilometer dalam masa yang teramat singkat. Suhu alam juga jatuh sehingga 100,000 kali ganda. Walaupun begitu, suhu alam masih tetap tinggi. Era inflasi tamat sekitar 10^-33 hingga 10^-32 saat.

Selepas tamat era inflasi, alam semesta masih tetap berkembang, namun pada kadar yang lebih perlahan dan isinya dipenuhi dengan zarah dan antizarah yang terhasil daripada zarah cahaya atau foton. Oleh sebab suhu yang panas pada ketika itu, zarah-zarah tersebut bergerak dengan sangat laju, menghampiri kelajuan cahaya, dan hanya dapat hidup dalam masa yang singkat.

Zarah dan antizarah saling memusnahkan antara satu sama lain melalui pelanggaran sesama mereka. Alam semesta dipenuhi dengan tenaga cahaya yang terhasil daripada letupan antara zarah dan antizarah.

Pada suatu masa, telah berlakunya tindak balas asing yang dipanggil sebagai “baryogenesis”. Baryogenesis telah menyebabkan jumlah zarah dan antizarah menjadi tidak seimbang – jumlah zarah sedikit berlebihan berbanding dengan jumlah antizarah.

Hasilnya, jirim daripada zarah-zarah mendominasi alam dan tiada lagi antijirim daripada antizarah. Jirim itulah yang membentuk jasad samawi (celestial) seperti bintang-bintang dan planet-planet di alam semesta. Bayangkan, sekiranya baryogenesis tidak berlaku, alam semesta ini hanya dipenuhi dengan cahaya di sana sini, tiada jirim yang dapat membentuk planet, bintang dan manusia.

Pada 10^-12 saat selepas Dentuman Besar, bermulanya epok kuark (quark epoch) yang menyaksikan tiada lagi daya tunggal. Daya tunggal telah berpisah menjadi empat daya teras alam semula jadi, iaitu daya graviti, daya elektromagnet, daya nuklear kuat dan daya nuklear lemah.

Pada 10^-6 saat, suhu alam yang semakin menurun telah membolehkan zarah-zarah asas seperti kuark dan gluon bergabung menjadi barion yang terdiri daripada proton dan neutron. Kemudian, beberapa minit selepas itu, proton dan neutron pula bergabung menjadi nukleus.

Antara dua minit hingga 20 minit selepas Dentuman Besar, suhu dan tekanan alam telah membenarkan proses pelakuran nuklear (nuclear fusion) berlaku. Pelakuran nuklear telah membawa kepada pembentukan atom. Atom hidrogen merupakan atom pertama yang terbentuk di alam ini.

Pada ketika itu, alam semesta sudah cukup besar saiznya, iaitu berbilion kilometer dan keadaannya seperti sup yang sedang menggelegak sekitar 10 bilion darjah Celsius serta dipenuhi dengan zarah-zarah, atom hidrogen dan tenaga. Kemudian, atom-atom ringan seperti helium dan litium juga turut terbentuk.

100,000 tahun selepas Dentuman Besar, molekul pertama mula terbentuk. Molekul terbentuk hasil daripada gabungan atom-atom. Sebagai contoh, air merupakan molekul gabungan antara atom hidrogen dan atom oksigen.

Helium hidrida (helium hydride) merupakan molekul pertama yang terbentuk di alam semesta. 370,000 tahun selepas Dentuman Besar, alam semesta dikenali sebagai Zaman Kegelapan (Dark Ages). Alam mulai sejuk dan bersuhu sekitar 3,727 darjah Celsius hingga -213 darjah Celsius.

Bintang mula terbentuk hasil daripada kepulan-kepulan gas yang terdiri daripada pelbagai jenis zarah dan atom. Kepulan gas tersebut terhasil akibat daripada daya graviti. Apabila gas semakin tumpat, daya gravitinya semakin tinggi. Lama kelamaan, bintang pun terbentuk.

Generasi pertama bintang terbentuk ratusan juta tahun selepas Dentuman Besar. Bintang-bintang tersebut telah menjadi relau pelakuran nuklear, menghasilkan pelbagai jenis unsur berat seperti besi, magnesium, karbon, nitrogen dan pelbagai lagi.

Sekiranya terdapat permulaan, sudah tentu ada pengakhirannya. Bintang juga tidak terlepas daripada “hukum” itu. Bintang juga akhirnya akan mati. Namun begitu, peristiwa kematian bintang yang kita kenali hari ini sebagai supernova tersangatlah menakjubkan.

Supernova terjadi apabila keadaan bintang itu menjadi sangat terang disebabkan berlakunya ledakan yang menghamburkan jisimnya. Ledakan itu menyebabkan unsur-unsur yang dihasilkan ketika proses pelakuran nuklear semasa ia hidup, bertebaran ke seluruh alam semesta.

Unsur-unsur tersebut kemudian menjadi bahan atau ramuan kepada pembentukan planet-planet dan bulan-bulan serta isinya. Bintang-bintang berjisim tinggi yang mati akan menjadi sama ada lohong hitam atau bintang neutron bergantung kepada jisim terasnya.

Bintang-bintang berjisim rendah yang mati akan menjadi kerdil putih. Akibat daripada daya graviti lohong hitam gergasi yang kuat, banyak bintang yang ditarik ke arah lohong hitam itu lalu mengorbitnya. Maka, terbentuklah galaksi.

Galaksi dipercayai mula terbentuk sekitar 380 hingga 700 juta tahun dahulu, menandakan penamatan Zaman Kegelapan dan alam semesta telah mencapai bentuknya seperti hari ini. Kini, telah dianggarkan bahawa jumlah galaksi berada sekitar 200 bilion hingga 2 trilion, malah mungkin lebih daripada itu.

Setiap galaksi pula mengandungi jutaan bintang dan planet tidak terkira banyaknya. Suhu alam semesta begitu sejuk sehingga hampir mencecah sifar mutlak (absolute zero), iaitu 2.73 Kelvin (K) atau -270.42 darjah Celsius.

—-

Anda sebenarnya sedang membaca sebahagian daripada buku terbaru kami, GENESIS tulisan ZAMIR MOHYEDIN. Kalau anda berminat, boleh dapatkan di Shopee kami kerana terdapat pra-tempah sedang dibuka sekarang! Dapatkan bersama dengan Mantera Alam Melayu.

Buka pautan dibawah:

Kombo: http://bit.ly/kombosihirsains1…
Mantera: http://bit.ly/manteranaim1
Gensiss: http://bit.ly/genesiszamir1