TEORI TERBENTUKNYA JAGAD RAYA (Geografi kelas X)

Teori Terjadinya Jagat Raya Proses terjadinya jagat raya merupakan salah satu misteri yang dicoba dipecahkan olehmanusia. Berikut ini adalah teori-teori yang menjelaskan proses pembentukan jagat raya.

1.              Teori Big Bang (Ledakan Dahsyat)

Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar (bahasa Inggris: Big Bang) merupakan sebuah peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam semesta berdasarkan kajian kosmologi mengenai bentuk awal dan perkembangan alam semesta (dikenal juga dengan Teori Ledakan Dahsyat atau Model Ledakan Dahysat). Berdasarkan pemodelan ledakan ini, alam semesta, awalnya dalam keadaan sangat panas dan padat, mengembang secara terus menerus hingga hari ini. Berdasarkan pengukuran terbaik tahun 2009, keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7 miliar tahun lalu, yang kemudian selalu menjadi rujukan sebagai waktu terjadinya Big Bang tersebut. Teori ini telah memberikan penjelasan paling komprehensif dan akurat yang didukung oleh metode ilmiah beserta pengamatan.

Adalah Georges Lemaître, seorang biarawan Katolik Roma Belgia, yang mengajukan teori ledakan dahsyat mengenai asal usul alam semesta, walaupun ia menyebutnya sebagai "hipotesis atom purba". Kerangka model teori ini bergantung pada relativitas umum Albert Einstein dan beberapa asumsi-asumsi sederhana, seperti homogenitas dan isotropi ruang. Persamaan yang mendeksripsikan teori ledakan dahsyat dirumuskan oleh Alexander Friedmann. Setelah Edwin Hubble pada tahun 1929 menemukan bahwa jarak bumi dengan galaksi yang sangat jauh umumnya berbanding lurus dengan geseran merahnya, sebagaimana yang disugesti oleh Lemaître pada tahun 1927, pengamatan ini dianggap mengindikasikan bahwa semua galaksi dan gugus bintang yang sangat jauh memiliki kecepatan tampak yang secara langsung menjauhi titik pandang kita: semakin jauh, semakin cepat kecepatan tampaknya.

Jika jarak antar gugus-gugus galaksi terus meningkat seperti yang terpantau sekarang, semuanya haruslah pernah berdekatan pada masa lalu. Gagasan ini secara rinci mengarahkan pada suatu keadaan massa jenis dan suhu yang sebelumnya sangat ekstrem. Berbagai pemercepat partikel raksasa telah dibangun untuk mencoba dan menguji kondisi tersebut, yang menjadikan teori tersebut dapat konfirmasi dengan signifikan, walaupun pemercepat-pemercepat ini memiliki kemampuan yang terbatas untuk menyelidiki fisika partikel. Tanpa adanya bukti apapun yang berhubungan dengan pengembangan awal yang cepat, teori ledakan dahsyat tidak dan tidak dapat memberikan beberapa penjelasan mengenai kondisi awal alam semesta, melainkan mendeskripsikan dan menjelaskan perubahan umum alam semesta sejak pengembangan awal tersebut. Kelimpahan unsur-unsur ringan yang terpantau di seluruh kosmos sesuai dengan prediksi kalkulasi pembentukan unsur-unsur ringan melalui proses nuklir di dalam kondisi alam semesta yang mengembang dan mendingin pada awal beberapa menit kemunculan alam semesta sebagaimana yang diuraikan secara terperinci dan logis oleh nukleosintesis ledakan dahsyat.

Fred Hoyle mencetuskan istilah Big Bang pada sebuah siaran radio tahun 1949. Dilaporkan secara luas bahwa, Hoyle yang mendukung model kosmologis alternatif "keadaan tetap" bermaksud menggunakan istilah ini secara peyoratif, namun Hoyle secara eksplisit membantah hal ini dan mengatakan bahwa istilah ini hanyalah digunakan untuk menekankan perbedaan antara dua model kosmologis ini. Hoyle kemudian memberikan sumbangsih yang besar dalam usaha para fisikawan untuk memahami nukleosintesis bintang yang merupakan lintasan pembentukan unsur-unsur berat dari unsur-unsur ringan secara reaksi nuklir. Setelah penemuan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis pada tahun 1964, kebanyakan ilmuwan mulai menerima bahwa beberapa skenario teori ledakan dahsyat haruslah pernah terjadi.

2.              Teori “Keadaan Tetap” (Stabil)

Teori ”keadaan tetap” atau teori ciptaan sinambung menyatakan bahwa jagat raya selama berabad-abad selalu dalam keadaan yang sama dan zat hidrogen senantiasa dicipta dari ketiadaan. Penambahan jumlah zat, dalam teori ini memerlukan waktu yang sangat lama, yaitu kira-kira seribu juta tahun untuk satu atom dalam satu volume ruang angkasa. Teori ini diajukan oleh ahli astronomi Fred Hoyle dan beberapa ahli astrofisika Inggris.

Dalam teori ”keadaan tetap”, kita harus menerima bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa di antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang sepakat bahwa zat yang merupakan asal mula bintang dan galaksi tersebut adalah hidrogen.

3.              Teori “Mengembang dan Memampat” (The Oscillating Theory)

Teori ini dikenal pula dengan nama teori ekspansi dan konstraksi. Menurut teori ini, jagat raya terbentuk karena adanya suatu siklus materi yang diawali dengan masa ekspansi atau mengembang yang disebabkan oleh adanya reaksi inti hidrogen, pada tahap ini terbentuklah galaksi-galaksi.

Tahap ini diperkirakan  berlangsung selama 30 milyar tahun, selanjutnya galaksi-galaksi dan bintang yang telah terbentuk akan meredup, kemudian memampat yang didahului dengan keluarnya pancaran panas yang sangat tinggi. Setelah tahap memampat maka tahap berikutnya adalah tahap mengembang dan kemudian memampat lagi.

4.               Teori “Alam Semesta Quantum”

Teori ini diciptakan oleh William Lane Craig pada tahun 1966. Dia mengemukakan bahwa alam semesta adalah sudah ada selamanya dan akan selalu ada untuk selamanya pula. Dalam teori ini, ruang hampa pada hakikatnya tidak ada, yang ada adalah partikel-partikel sub atomik.

5.              Teori Kabut (Teori Nebula)

Teori kabut dikemukakan oleh filsuf Jerman yang bernama Immanuel Kant pada tahun 1775. Teori ini hampir sama dengan yang dikemukakan oleh Simon De Laplace, seorang matematikawan Prancis.

Teori kabut menyatakan bahwa mula-mula ada sebuah nebula (kabut yang terdiri dari gas, terutama hidrogen dan helium, dan debu-debu angkasa) yang bulat dan berotasi sangat lambat . Akibatnya kabut mulai menyusut. Akibat penyusutan dan rotasi ini terbentuklah sebuah cakram datar dibagian tengahnya. Matahari berada dipusat cakram. Cakram ini terus berputar lebih cepat sehingga bagian-bagian tepi cakram terlepas membentuk materi. Dari materi ini akhirnya terbentuklah planet-planet yang tetap mengitari matahari. Satelit dari planet terbentuk dengan cara yang sama.

Proses terbentuknya tata surya menurut teori kabut (nebula):

a) Nebula berasal dari gas dan debu, sebagian besar menjadi Matahari.

b) Terbentuk Matahari dan planet lain yang masih Berpijar.

c) Matahari terbentuk planet-planet bertebaran tak terarah.

d) Matahari berputar pada porosnya, planet-planet terbentuk atmosfernya.

e) Planet terbentuk atmosfer, dibumi telah muncul kehidupan karena sudah ada lapisan atmosfer.

6.              Teori Planetesimal

Teori ini pertama kali dikemukakan oleh Chamberlein dan F. R. Moulton, ilmuwan Amerika awal abad ke-20. Teori ini mengatakan mula-mula ada matahari yang berpapasan dengan sebuah bintang. Oleh karena letaknya berdekatan, tarikan gravitasi bintang menyebabkan sebagian matahari tertarik kearah bintang tersebut.

Ketika bintang menjauh bahan-bahan itu sebagian ada yang terlepas dan jatuh ke matahari, dan sebagian menjadi gumpalan-gumpalan kecil (planetesimal) yang mulai melayang diangkasa sebagai planet-planet yang mengelilingi matahari.

7.              Teori Bintang Kembar

Teori ini ditemukan pada tahun 1930-an. Teori Bintang Kembar menyatakan bahwa mula-mula ada 2 buah bintang kembar kemudian salah satu bintang meledak. Oleh karena pengaruh gaya gravitasi, maka bintang yang meledak menjadi kepingan-kepingan kecil yang bergerak mengelilingi bintang yang tidak meledak. Bintang yang tidak meledak merupakan matahari sedangkan kepingan-kepingan yang mengitarinya menjadi planet-planet.

8.              Teori Protoplanet

Teori ini ditemukan pada tahun 1940 oleh Carl von Weizsaeker, seorang astronom Jerman dan disempurnakan oleh P. Kuiper dan Subrahmanyan Chandrasekar.

Teori ini menyatakan bahwa mula-mula dijagat raya ini ada kumpulan gas dan debu. Kurang lebih 5 milyar tahun yang lalu, gumpalan gas dan debu tersebut memampat. Proses pemampatan ini membuat partikel-partikel debu dan gas tertarik kebagian dalam menuju pusat awan membentuk bola dan terus berotasi. Rotasi inipun bertambah cepat dengan ditariknya partikel-partikel debu dan gas ke pusat awan. Oleh karena rotasi yang cepat ini, maka gumpalan gas mulai memipih membentuk cakram, bagian tengah tebal dan bagian pinggir memipih. Akibat saling menekan, maka bagian tengah menjadi panas dan berpijar (disebut protosun atau cikal bakal matahari). Bagian tepinya terpecah-pecah akibat rotasi yang cepat. Bagian tengah ini yang akhirnya menjadi matahari dan bagian tepi yang terpecah-pecah menjadi gumpalan-gumpalan kecil (protoplanet) yang tetap berotasi. Protoplanet akhirnya membeku dan menjadi planet-planet serta anggota tata surya lainnya.

9.              Teori Pasang Surut Bintang

Teori Pasang Surut pertama kali disampaikan oleh Buffon. Buffon menyatakan bahwa tata surya berasal dari materi Matahari yang terlempar akibat bertumbukan dengan sebuah komet.

Teori pasang surut yang disampaikan Buffon kemudian diperbaiki oleh Sir James Jeans dan Harold Jeffreys. Mereka berpendapat bahwa tata surya terbentuk oleh efek pasang gas-gas Matahari akibat gaya gravitasi bintang besar yang melintasi Matahari. Gas-gas tersebut terlepas dan kemudian mengelilingi Matahari. Gas-gas panas tersebut kemudian berubah menjadi bola-bola cair dan secara berlahan mendingin serta membentuk lapisan keras menjadi planet-planet dan satelit.

10.       Teori Kondensasi

Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa tata surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.