Misi Menjawab Misteri: Apakah Gravitasi Itu Kuantum?

SEJAK Albert Einstein mempublikasikan teori relativitas umum lebih dari seabad lalu, para ilmuwan sepakat gravitasi adalah hasil kelengkungan ruang dan waktu akibat keberadaan massa. 

Ibarat bola besi yang membuat kain karet melengkung, setiap benda di alam semesta membelokkan jalur benda lain yang berada di dekatnya. Namun, satu hal masih menjadi misteri, yaitu “apakah gravitasi mengikuti hukum-hukum mekanika kuantum, yang mengatur dunia partikel subatomik?”

Menjawab Pertanyaan Besar Fisika Modern

Mekanika kuantum memungkinkan fenomena aneh seperti superposisi, yaitu kondisi di mana sebuah partikel bisa berada di dua tempat sekaligus dan entanglement, yaitu ketika dua benda terhubung sedemikian rupa sehingga perubahan pada salah satunya langsung memengaruhi yang lain, meski terpisah jauh.

Baca juga : Einstein & Mart: Rahasia Penemuan Dahsyat!

Menurut penjelasan dari Fisikawan Royal Holloway, University of London, Richard Howl para ilmuan sejauh ini masih belum dapan membuktikan dan menjawab pertanyaan besar tersebut.  “Selama ini kita belum punya bukti eksperimen apakah gravitasi bersifat kuantum atau tidak,” ujar Richard dikutip dari laman nature

Eksperimen yang Dilakukan

Salah satu ide yang tengah dikembangkan datang dari fisikawan Universitas Wina,  Markus Aspelmeyer. Ia membayangkan sebuah eksperimen yang menempatkan partikel sangat kecil di dalam ruang hampa, lalu membuatnya berada dalam keadaan superposisi.

Kemudian, Partikel tersebut didekatkan dengan partikel kedua yang hanya dipengaruhi oleh gravitasi, tanpa gangguan gaya lain. Jika kedua partikel ini akhirnya terhubung, atau entangled, itu akan menjadi bukti kuat bahwa gravitasi memang bersifat kuantum.

Baca juga : Gaya Lorentz: Konsep Dasar dalam Fisika Relativitas

Meski terdengar sederhana, tetapi praktiknya jauh dari kata mudah. Gravitasi adalah gaya yang sangat lemah dibandingkan gaya lain, sehingga eksperimen harus benar-benar meminimalkan gangguan dari luar, seperti getaran atau udara bergerak.

Selain itu, membuat benda berukuran besar berada dalam keadaan kuantum menjadi semakin sulit, apalagi jika ingin massanya cukup untuk saling tarik-menarik secara signifikan.

Apa yang Dilakukan Setelah Menjawab Pertanyaan Besar Ini?

Sejauh ini, para peneliti telah berhasil membuat molekul berisi ribuan atom menunjukkan perilaku kuantum, bahkan memerangkap bola kaca mikroskopis dalam medan elektromagnetik. 

Namun, eksperimen untuk menguji gravitasi kuantum masih membutuhkan teknologi yang lebih canggih yang mungkin akan ada beberapa tahun lagi.

Jika uji coba ini berhasil, hasilnya akan menjadi terobosan besar dalam fisika modern. Penemuan bahwa gravitasi adalah fenomena kuantum akan membuka jalan menuju teori tunggal yang mampu menyatukan relativitas umum dan mekanika kuantum, dua pilar besar sains yang hingga kini masih sulit dipadukan. 

Sebaliknya, jika ternyata gravitasi tidak kuantum? Hal tersebut akan memaksa para ilmuwan menulis ulang buku pelajaran fisika dari awal. (Nature/Z-2)