What is the universe expanding into? - Sajan Saini

Translator: Calista Stella Reviewer: Ary Nuansa

The universe began its cosmic life in a big bang

Alam semesta memulai kehidupan kosmiknya dengan sebuah ledakan dahsyat

nearly fourteen billion years ago,

hampir empat belas miliar tahun yang lalu,

and has been expanding ever since.

dan telah berkembang sejak saat itu.

But what is it expanding into?

Tapi ke mana alam semesta berkembang?

That's a complicated question.

Itu pertanyaan yang rumit.

Here's why:

Ini alasannya:

Einstein's equations of general relativity

Persamaan Einstein tentang relativitas umum

describe space and time as a kind of inter-connected

menggambarkan ruang dan waktu sebagai sesuatu yang saling terhubung

fabric for the universe.

dasar dari alam semesta.

This means that what we know of as space and time

Ini berarti apa yang kita ketahui sebagai ruang dan waktu

exist only as part of the universe and not beyond it.

hanya ada sebagai bagian dari alam semesta dan bukan di luarnya.

Now, when everyday objects expand, they move out

Sekarang, ketika benda sehari-hari mengembang, mereka bergerak keluar

into more space.

menuju lebih banyak ruang.

But if there is no such thing as space to expand into,

Tetapi jika tidak ada ruang untuk berkembang,

what does expanding even mean?

bahkan apa arti dari berkembang?

In 1929 Edwin Hubble's astronomy observations

Pada tahun 1929 pengamatan astronomi Edwin Hubble

gave us a definitive answer.

memberi kami jawaban yang pasti.

His survey of the night sky found all faraway galaxies

Surveinya tentang langit malam menemukan semua galaksi yang jauh

recede, or move away, from the Earth.

menyusut, atau menjauh, dari Bumi.

Moreover, the further the galaxy, the faster it recedes.

Terlebih lagi, semakin jauh galaksi, maka semakin cepat ia menyusut.

How can we interpret this?

Bagaimana kita bisa menafsirkan hal ini?

Consider a loaf of raisin bread rising in the oven.

Pertimbangkan sepotong roti kismis yang mengembang di oven.

The batter rises by the same amount in between each

Adonan naik dengan jumlah yang sama pada masing-masing

and every raisin.

dan setiap kismis.

If we think of raisins as a stand-in for galaxies,

Jika kita menganggap kismis sebagai pengganti galaksi,

and batter as the space between them,

dan adonan sebagai ruang di antara mereka,

we can imagine that the stretching or expansion

kita dapat membayangkan bahwa peregangan atau ekspansi

of intergalactic space will make the galaxies recede from each other,

dari ruang intergalaksi akan membuat galaksi menyusut antara satu sama lain,

and for any galaxy, its faraway neighbors will recede a larger

dan untuk galaksi mana pun, tetangganya yang jauh akan menyusut ke jarak yang

distance than the nearby ones

lebih besar dari yang di dekatnya

in the same amount of time.

dalam waktu yang sama.

Sure enough, the equations of general relativity predict a cosmic

Tentu saja, persamaan relativitas umum memprediksi sebuah

tug-of-war between gravity and expansion.

tarik-menarik kosmik antara gravitasi dan ekspansi.

It's only in the dark void between galaxies where expansion wins out,

Hanya dalam kekosongan gelap antar galaksi di mana ekspansi menang,

and space stretches.

dan ruang meregang.

So there's our answer.

Jadi, itulah jawaban kita.

The universe is expanding unto itself.

Alam semesta mengembang pada dirinya sendiri.

That said, cosmologists are pushing the limits of mathematical models

Berdasarkan itu, kosmolog mendorong batas-batas model matematika

to speculate on what, if anything, exists beyond our spacetime.

untuk berspekulasi tentang apa, jika ada, yang berada di luar ruang dan waktu kita.

These aren't wild guesses, but hypotheses that tackle

Ini bukan tebakan liar, tetapi hipotesis yang mengatasi

kinks in the scientific theory of the Big Bang.

kekurangan dalam teori ilmiah Big Bang.

The Big Bang predicts matter to be distributed evenly across the universe,

Big Bang memprediksi bahwa materi akan didistribusikan merata di alam semesta,

as a sparse gas --but then, how did galaxies and stars come to be?

sebagai gas tipis -- tetapi kemudian, bagaimana galaksi dan bintang terbentuk?

The inflationary model describes a brief era

Model inflasi menggambarkan era singkat

of incredibly rapid expansion

dari ekspansi yang sangat cepat

that relates quantum fluctuations in the energy of the early universe,

yang menghubungkan fluktuasi kuantum pada energi alam semesta awal,

to the formation of clumps of gas that eventually led to galaxies.

dengan pembentukan gumpalan gas yang akhirnya mengarah ke galaksi.

If we accept this paradigm, it may also imply our universe represents

Jika kita menerima paradigma ini, mungkin itu berarti alam semesta kita mewakili

one region in a greater cosmic reality that undergoes endless, eternal inflation.

satu wilayah dalam realitas kosmik besar yang mengalami inflasi tanpa akhir.

We know nothing of this speculative inflating reality,

Kita tidak tahu apa-apa tentang kenyataan inflasi spekulatif ini,

save for the mathematical prediction that its endless expansion

kecuali untuk prediksi matematika bahwa ekspansi tanpa akhir

may be driven by an unstable quantum energy state.

mungkin didorong oleh keadaan energi kuantum yang tidak stabil.

In many local regions, however, the energy may settle by random

Namun, pada banyak daerah setempat, energi dapat menetap secara acak

chance into a stable state, stopping inflation and forming bubble universes.

berkesempatan menjadi stabil, menghentikan inflasi, membentuk gelembung alam semesta.

Each bubble universe —ours being one of them

Setiap gelembung alam semesta —kita adalah salah satunya

—would be described by its own Big Bang and laws of physics.

—akan dijelaskan oleh teori Big Bang dan hukum fisika mereka sendiri.

Our universe would be part of a greater multiverse,

Alam semesta kita menjadi bagian dari multiversum yang lebih besar,

in which the fantastic rate of eternal inflation makes it impossible

di mana tingkat inflasi abadi yang fantastis tidak memungkinkan

for us to encounter a neighbor universe.

bagi kita untuk menemukan alam semesta tetangga.

The Big Bang also predicts that in the early, hot universe, our fundamental forces

Big Bang juga meramal di alam semesta awal yang panas, kekuatan fundamental kita

may unify into one super-force.

dapat bersatu menjadi satu kekuatan super.

Mathematical string theories suggest descriptions of this unification,

Teori dawai matematika menyarankan deskripsi unifikasi ini,

in addition to a fundamental structure for sub-atomic quarks and electrons.

menjadi struktur dasar untuk kuark sub-atom dan elektron.

In these proposed models, vibrating strings are the building blocks of the universe.

Dalam model yang diusulkan ini, dawai yang bergetar adalah pembangun alam semesta.

Competing models for strings have now been consolidated into a unified description,

Model yang bersaing untuk teori ini telah digabung menjadi deskripsi terpadu,

and suggest these structures may interact with massive, higher dimensional surfaces called branes.

dan menyarankan untuk berinteraksi dengan permukaan masif berdimensi tinggi, bran.

Our universe may be contained within one such brane,

Alam semesta kita mungkin terkandung dalam satu bran seperti itu,

floating in an unknown higher dimensional place, playfully named “the bulk,” or hyperspace.

mengambang di dimensi tinggi tak dikenal, dinamakan "the bulk," atau hyperspace.

Other branes—containing other types of universes—may co-exist in hyperspace,

Bran lain —yang berisi alam semesta lain —dapat hidup berdampingan di hyperspace,

and neighboring branes may even share certain fundamental forces like gravity.

dan bran tetangga bahkan dapat berbagi kekuatan fundamental seperti gravitasi.

Both eternal inflation and branes describe a multiverse,

Baik inflasi abadi dan bran menggambarkan multiversum,

but while universes in eternal inflation are isolated, brane universes could bump into each other.

tapi saat alam semesta terisolasi dalam inflasi abadi, bran dapat bertabrakan.

An echo of such a collision may appear in the cosmic microwave background

Gema dari tabrakan tersebut dapat muncul di latar belakang gelombang mikro kosmik

—a soup of radiation throughout our universe, that’s a relic from an early Big Bang era.

— membawa radiasi ke alam semesta kita, itu peninggalan dari era Big Bang awal.

So far, though, we’ve found no such cosmic echo.

Namun, sejauh ini, kami belum menemukan gema kosmik seperti itu.

Some suspect these differing multiverse hypotheses may eventually coalesce into a common description,

Beberapa curiga hipotesis multiversum yang berlainan, menyatu menjadi deskripsi umum,

or be replaced by something else.

atau digantikan oleh sesuatu yang lain.

As it stands now, they’re speculative explorations of mathematical models.

Seperti yang ada sekarang, mereka adalah eksplorasi spekulatif model matematika.

While these models are inspired and guided by many scientific experiments,

Sementara model ini terinspirasi dan dipandu oleh banyak eksperimen ilmiah,

there are very few objective experiments to directly test them, yet.

hanya ada sedikit percobaan objektif untuk mengujinya secara langsung.

Until the next Edwin Hubble comes along,

Sampai Edwin Hubble berikutnya datang,

scientists will likely be left to argue about the elegance of their competing models…

mungkin ilmuwan akan dibiarkan berdebat tentang keanggunan setiap model mereka ...

and continue to dream about what, if anything, lies beyond our universe.

dan terus bermimpi tentang apa, jika ada, yang ada di luar alam semesta kita.