Gamow dan Einstein

George Gamow berjalan kaki dengan Albert Einstein, suatu hari di tahun 1940. Gamow bercerita, bahwa salah satu rekannya, memakai teori relativitas umum, mengatakan bahwa sebuah bintang bisa diciptakan begitu saja dari kehampaan, karena kalau massanya dianggap sebagai energi positif, maka gaya gravitasi total yang diciptakannya akan menjadi energi negatif yang jumlahnya setara. Tidak ada hukum fisika yang dilanggar. Einstein kaget, lalu diam untuk berpikir. Padahal mereka sedang menyeberang jalan. Jadi mobil-mobil terpaksa ikutan berhenti menunggu Einstein berpikir.

Mungkin agak lucu, kalau kita berpikir bahwa dari ketiadaan langsung muncul sebuah bintang begitu saja. Cling. Tapi di tahun 1970-an, Stephen Hawking memakai pendekatan yang sama untuk menjelaskan kenapa sebuah blackhole bisa memancarkan cahaya.

Ketidakpastian Heisenberg, katanya, memaksa adanya fluktuasi kuantum di mana pun. Ruang hampa tidak boleh kita anggap kosong, karena artinya kita memastikan posisi dan momentum ‘partikel’ di ruang itu. Lucu memang. Tapi karena angka 0 itu angka, maka “tidak ada partikel” itu partikel juga kan? Di ruang hampa, barangkali (artinya: ketidakpastian dijalankan) ada fluktuasi di mana sepasang foton dan antifoton tercipta, kemudian saling meniadakan. Anti foton, kayak yang pernah diulas berbulan-bulan di sini, adalah foton juga. Hawking melanjutkan, kalau fluktuasi ini terjadi di batas pengaruh blackhole, maka satu foton bisa jadi tertarik masuk ke blackhole, sementara foton pasangannya tidak bisa saling meniadakan, dan akhirnya mengembara. Maka blackhole pun seolah memancarkan foton.

Fluktuasi kuantum tidak hanya bisa melibatkan foton. Bisa jadi fluktuasi yang sama menciptakan misalnya pasangan elektron dan positron. Berbeda dengan foton yang tidak memiliki massa dan muatan, baik elektron dan positron memiliki massa dan muatan. Muatan mereka memang berlawanan, jadi total muatan tetap nol. Tapi massa mereka tidak berlawanan, jadi massa semesta bertambah. Nah.

Kembali ke obrolan Einstein dan Gamow, fluktuasi ini memang mungkin terjadi. Massa partikel itu (yang tak lain hanya energi) akan langsung diimbangi oleh gravitasi (yaitu energi negatif) yang tercipta oleh terciptanya massa itu. Dan kalau kurang yakin dengan pernyataan ini, silakan mulai merenung. Tapi jangan di tengah jalan. Ketiadaan tidak selalu terjadi akibat tabrakan dengan anti partikel. Kadang-kadang cukup dengan mobil ngebut. Ini bukan tahun 1940-an.

%d bloggers like this: