Menguji Superstring

“Bikin sakit kepala aja,” bahkan Brian Greene si evangelist string pun berkata demikian, “Kita perlu punya sebuah prediksi, dan kalau prediksi itu benar maka teori itu benar dan jika salah maka teorinya juga salah.” Tapi justru itu yang hingga kini belum dimiliki teori string atau superstring atau teori M atau entah kalau sudah ganti nama lagi; yang memungkinkan teori ini terus menerus diserang — dengan alasan yang valid. Dari cita2 menjadi “theory of everything,” menjelma ia menjadi “the theory everyone loves to hate.”

Namun Joe Polchinski mencari petunjuk di atas. Idenya: “String yang terbentuk pada momen yang tepat saat kelahiran semesta akan ikut berekspansi cepat, dan mungkin saja kini membenang antar galaksi atau bahkan menyeberangi seluruh batas semesta.”

Tapi sebelumnya, kita bahas dikit tentang teori big bang ala string (haha). Fluktuasi kuantum yang mengawali bwig bwang, myungkwin (lebih kabur daripada sekedar mungkin) bukan dari misalnya pasangan foton atau pasangan materi dan antimateri, tapi bisa dari pasangan brane dan antibrane (nah lo). Kalau bereaksi, mereka juga melakukan anihilasi dalam ujud ledakan. Brane, kita tahu, bukan saja membentuk materi-energi, tetapi juga dimensi. Jadi terjadilah robekan string yang membentuk ruang-waktu. String2 akan putus menjadi ukuran amat kecil, tetapi Polchinski mengharapkan ada yang turut mengembang mengikuti ekspansi semesta.

Tentu, seandainyapun biarpun panjang, string itu masih tak terlihat. Yang diharapkan diamati adalah efek gravitasinya, kerana string menyimpan rapatan massa besar di setiap satuan panjangnya. Lensa gravitasi misalnya, bisa jadi amatan yang baik, yang jika polanya tertentu bisa dipradugai sebagai akibat dari string teramat panjang itu.

Selainnya itu, string juga bergetar. Dengan massa yang besar, getaran string panjang bisa memancarkan gelombang gravitasi yang juga diharapkan bisa teramati. Saat ini, pengamatan gelombang gravitasi dilakukan di LIGO, sementara NASA berencana meluncurkan LISA di tahun 2015. Polchinski mengharapkan gelombang itu teramati saat melintas antara bumi dan sebuah pulsar (yang dalam keadaan stabil merupakan clock yang amat akurat). Dan ia yakin jenis gelombang yang dihasilkan string panjang memiliki pola yang akan berbeda dengan yang dihasilkan lubang hitam atau obyek lainnya.

Sayangnya, kayak yang Greene bilang di atas, kalau gelombang semacam ini tak teramati, tidak ada bukti bahwa teori string salah. Jadi, masih mencari petunjuk di atas, sekelompok ilmuwan lain, a.l. Andrei Linde dan Renata Kallosh, mencoba mencari bukti yang apabila benar justru menunjukkan bahwa teori string salah. Atau perlu dirombak untuk kesekian kali (keukeuh).

Menurut hitungan Linde dan Kallosh, jika teori string benar maka inflasi di awal semesta harus memiliki batas energi tertentu, karena jika batas itu dilanggar maka enam dimensi yang saat ini bergelung dalam ketidaktampakan itu akan turut membuka seperti tiga dimensi ruang yang saat ini terbuka, dan mengakibatkan semesta memiliki sembilan dimensi ruang. Lalu bagaimana mendeteksi apakah batas energi itu dilanggar pada masa inflasi? Dengan mengamati CMB, si 3 kelvin itu. Dan ini bukan langkah mudah lagi :). Pengamatan sedang dilakukan atas kerjasama universitas2 Oxford, Cambridge, dan Cardiff. Juga wahana angkasa Planck akan diluncurkan tahun depan untuk mengukur CMB secara lebih sensitif.