Kisah Gravitasi Kuantum Loop

Julian Barbour, ahli fisika dan filsafat yang meninggalkan dunia akademis setelah memperoleh PhD. Tinggal di desa dekat Oxford, ia hidup dari menerjemahkan jurnal ilmiah berbahasa Rusia ke bahasa Inggris. Bebas dari ketergesaan kampus, ia punya keluangan yang memungkinkannya menginterpretasikan persamaan Einstein untuk mendefinisikan ruang dan waktu tak lebih hanya sebagai jaringan relasi.

Dari tulisan Barbour itu, Lee Smolin — yang sebelumnya selalu gagal merumuskan gravitasi kuantum — melihat kesalahan terbesar dalam kalkulasi yang telah dilakukannya selama ini. Banyak ilmuwan di masanya yang menghindari absurditas matematika di tingkat fisika teori dengan memanfaatkan lattice, yaitu semacam sampling frame dalam perhitungan. Ada memang yang tidak mau menggunakan, misalnya Alexander Polyakov dari Rusia. Tapi banyak ilmuwan menyebut bahwa melakukan kalkulasi tanpa lattice itu seperti main akrobat tali tanpa jala pengaman di bawahnya. Nah, Smolin menemukan bahwa kegagalannya diakibatkan oleh pemakaian lattice yang bersifat kontinyu, regular. Seharusnya, dia sadari, latticenya seperti ruang waktu yang dia amati: bersifat relasional terhadap obyek di dalamnya, alih2 menjadi latar belakang yang rigid. Caranya gimana?

Ada bantuan dari penjuru bumi yang lain. Amitaba Sen sedang mencoba menurunkan teori kuantum untuk supergravitasi. Untuk itu ia telah menurunkan persamaan Einstein menjadi sekumpulan persamaan yang lebih sederhana. Banyak yang berminat, tapi belum ada yang serius menggunakannya, sampai akhirnya Abhay Ashtekar mengunakannya untuk mereformulasi persamaan relativitas, sehingga selain secara matematika lebih sederhana, juga cocok dengan formulasi QCD yang saat itu tengah diminati para fisikawan.

Smolin bekerjasama dengan Loius Crane (satu makhluk jenius yang sempat dilarang sekolah 10 tahun akibat ikut demo menentang serangan AS ke Kamboja) untuk merumuskan teori ruang-waktu yang berdasar pada jaringan relasi, atau evolving network of loops. Workshop selama satu semester dilakukan, melibatkan beberapa rekan lain. Persamaan Ashtekar digunakan untuk menunjukkan kesederhanaan pola interaksi loop di lattice yang dibentuk. Tapi kemudian macet lagi.

Salah satu rekan, Ted Jacobson, menyarankan untuk tak menggunakan lattice, dan mengikuti gaya Polyakov. Dan dengan cara itu, dirumuskanlah dasar teori kuantum gravitasi loop. Terpecahkanlah persamaan di skala Planck di mana ruang-waktu tidak terdiri dari apa-apa, selain relasi dari beberapa objek elementer. Bentuknya masih loop, tapi bukan loop di lattice atau bahkan loop di ruang, melainkan loop yang mendefinisikan ruang. Ilmuwan Italia, Carlo Rovelli, datang membawa pendekatan kuantum rekaan mentornya, Chris Isham dari Imperial College, memformulasikan kaitan antar loop, yang tidak terpengaruh apa pun selain loop.

Tapi tentu, masih perlu tahunan lagi, dan banyak ilmuwan lagi, untuk menyelesaikan implikasi teori itu.

%d bloggers like this: