Courtesy of QuantaMagazine
Terobosan Teori String: Solusi Energi Gelap Dinamis untuk Alam Semesta Kita
Mengembangkan solusi eksplisit dalam teori string yang menghasilkan alam semesta de Sitter dengan energi gelap positif dan menyesuaikan teori string dengan pengamatan kosmik nyata, sehingga membuka jalur baru untuk memahami percepatan alam semesta melalui mekanisme Casimir dan flux.
14 Jan 2026, 07.00 WIB
230 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Penemuan baru dalam teori string dapat memberikan pencerahan tentang energi gelap.
- Karya Bento dan Montero membuka jalan baru dalam pencarian solusi de Sitter yang eksplisit.
- Efek Casimir berperan penting dalam memahami perubahan energi gelap dalam konteks teori string.
Leuven, Belgia - Pada tahun 1998, para astronom menemukan energi gelap, sebuah bentuk energi positif yang menyebabkan alam semesta mengembang dengan kecepatan yang semakin cepat. Penemuan ini mengubah cara kita memahami kosmos sekaligus menimbulkan masalah besar dalam teori string, karena selama ini teori ini hanya dapat menggambarkan alam semesta dengan energi negatif atau nol, berbeda dengan kondisi alam semesta kita yang memiliki energi positif.
Baru-baru ini, dua fisikawan bernama Bruno Bento dan Miguel Montero dari Madrid berhasil menemukan sebuah solusi eksplisit untuk menggambarkan alam semesta dengan energi gelap positif dalam konteks teori string. Mereka menggunakan pendekatan efek Casimir, yang memanfaatkan cara partikel kuantum terbatas di ruang kecil, serta gaya flux yang berlawanan, untuk menghasilkan energi gelap yang kecil dan positif di dalam model mereka.
Solusinya menarik namun belum sempurna karena menerapkan satu dimensi ekstra, menghasilkan sebuah alam semesta lima dimensi dibandingkan dengan alam semesta nyata kita yang empat dimensi. Meski demikian, penemuan ini dianggap sebagai langkah maju besar untuk menyelaraskan teori string dengan alam semesta yang benar-benar kita huni, sekaligus memberikan dasar matematis yang detail dan dapat diuji.
Salah satu hal penting adalah energinya yang tidak stabil, yaitu energi gelap yang diprediksi melemah dari waktu ke waktu. Ini sesuai dengan hasil pengamatan terbaru dari instrumen Dark Energy Spectroscopic Instrument yang menunjukkan bahwa energi gelap mungkin tidak konstan, melainkan berubah seiring waktu. Hal ini menambah validitas pendekatan Bento dan Montero.
Mereka mengambil pendekatan lebih mudah dengan menggunakan teori M sebagai dasar dan memilih bentuk kompakifikasi dimensi ekstra yang sederhana, berbeda dari metode yang lebih rumit sebelumnya. Meski menghadapi tantangan besar untuk menurunkan dimensi ke empat dan menstabilkan energi gelap, pekerjaan ini membuka jalur baru bagi fisikawan untuk mencari solusi nyata bagi misteri kosmologi terbesar saat ini.
Referensi:
[1] https://www.quantamagazine.org/string-theory-can-now-describe-a-universe-that-has-dark-energy-20260114/
[1] https://www.quantamagazine.org/string-theory-can-now-describe-a-universe-that-has-dark-energy-20260114/
Analisis Ahli
Thomas Van Riet
"Ini adalah contoh pertama dari ruang de Sitter eksplisit dari teori string yang membuka kemungkinan pendekatan baru dalam fisika kosmologi."
Antonio Padilla
"Penemuan ini membuka frontier baru dalam pencarian solusi de Sitter eksplisit, meskipun tantangan seperti dimensi ekstra tetap signifikan."
David Andriot
"Energi gelap yang dinamis lebih mudah dicapai daripada konstanta kosmologis, yang sesuai dengan hasil observasi terbaru."
Miguel Montero
"Solusi ini memberikan nilai energi gelap positif yang dapat dihitung secara presisi dan sejalan dengan pengamatan yang ada."
Analisis Kami
"Temuan Bento dan Montero terasa sebagai titik balik penting yang menghidupkan kembali harapan di ranah teori string, walaupun solusi lima dimensi mereka masih jauh dari ideal. Jika solusi mereka bisa disesuaikan ke empat dimensi dengan stabilitas yang lebih baik, itu akan menjadi lompatan revolusioner dalam fisika kosmologi dan fundamental."
Prediksi Kami
Penelitian lanjutan kemungkinan akan berhasil menyesuaikan solusi teori string agar sesuai dengan alam semesta empat dimensi kita, sehingga mengatasi tantangan fundamental dalam fisika teoretis dan memberikan pemahaman lebih baik tentang energi gelap yang dinamis.
Pertanyaan Terkait
Q
Apa yang ditemukan oleh astronom pada tahun 1998 terkait dengan energi gelap?A
Astronom menemukan bahwa energi gelap menyebabkan alam semesta berkembang dengan laju yang semakin cepat.Q
Mengapa teori string dianggap tidak cocok dengan alam semesta yang kita huni?A
Teori string umumnya menggambarkan alam semesta dengan energi negatif atau nol, sedangkan kita tinggal di alam semesta dengan geometri positif.Q
Apa solusi baru yang diusulkan oleh Bento dan Montero untuk mengatasi masalah ini?A
Bento dan Montero mengusulkan model yang menghasilkan ruang de Sitter dengan energi gelap yang seharusnya berkurang seiring waktu.Q
Apa tantangan utama yang dihadapi Bento dan Montero dalam penelitian mereka?A
Tantangan utama mereka adalah menemukan solusi empat dimensi, karena model mereka saat ini menghasilkan solusi lima dimensi.Q
Bagaimana efek Casimir berperan dalam penelitian Bento dan Montero?A
Efek Casimir digunakan untuk menjelaskan bagaimana fluktuasi kuantum dapat menghasilkan energi gelap dalam model mereka.
