Evolusi temporal alam semesta dari Big Bang hingga saat ini dijelaskan oleh persamaan medan relativitas umum Einstein. Namun, masih ada sejumlah pertanyaan terbuka tentang dinamika kosmologis, yang asal-usulnya terletak pada dugaan perbedaan antara teori dan pengamatan. Salah satu pertanyaan terbuka ini: mengapa alam semesta dalam keadaannya saat ini begitu homogen dalam skala besar?
Diasumsikan bahwa alam semesta berada dalam keadaan ekstrim setelah Big Bang, yang ditandai, khususnya, oleh fluktuasi kuat dalam kelengkungan ruang-waktu. Melalui proses perluasan yang panjang, alam semesta kemudian berkembang menjadi keadaannya saat ini, yang homogen dan isotropik dalam skala besar – singkatnya: ruang terlihat sama di mana-mana. Hal ini antara lain dibuktikan dengan pengukuran yang disebut radiasi latar, yang nampaknya sangat seragam ke segala arah pengamatan. Keseragaman ini luar biasa karena bahkan dua wilayah alam semesta yang terpisah satu sama lain, yaitu tidak dapat bertukar informasi, masih menunjukkan nilai radiasi latar yang identik.
Untuk mengatasi dugaan kontradiksi ini, apa yang disebut teori inflasi dikembangkan, yang mendalilkan fase ekspansi yang sangat cepat segera setelah Big Bang, yang, pada gilirannya, dapat menjelaskan homogenitas radiasi latar.
Namun, bagaimana fase ini dapat dijelaskan dalam konteks teori Einstein memerlukan sejumlah modifikasi teori yang terkesan artifisial dan tidak dapat diuji secara langsung.
Hingga saat ini, belum jelas apakah homogenisasi alam semesta dapat sepenuhnya dijelaskan oleh persamaan Einstein. Alasannya adalah kompleksitas persamaan dan kompleksitas yang terkait dalam menganalisis solusinya - model alam semesta - dan memprediksi perilakunya.
Dalam tugas tertentu, perlu untuk menganalisis secara matematis evolusi temporal dari penyimpangan yang awalnya kuat dari keadaan homogen dalam bentuk gelombang gravitasi kosmologis. Harus ditunjukkan bahwa mereka meluruh selama proses pemuaian, memungkinkan alam semesta memperoleh strukturnya yang seragam.
Analisis ini didasarkan pada metode matematika modern di bidang analisis geometri. Hingga saat ini, metode ini hanya dapat mencapai hasil seperti itu dengan penyimpangan kecil dari geometri ruang-waktu seragam. David Fayman dari University of Vienna adalah orang pertama yang mentransfer metode ini untuk kasus penyimpangan yang besar.
Baca juga:
Tinggalkan Balasan