Fisika Time Travel - Nyata atau Fiksi?

Tidak mengherankan perjalanan mundur dalam waktu banyak yang mencemooh, karena hal ini penuh dengan beberapa paradoks, seperti paradoks kakek atau paradoks Jane menjadi Jim seperti diceritakan di bawah ini ...

PARADOKS JANE YANG MENJADI JIM
Jane adalah seorang wanita yang tumbuh di sebuah panti asuhan karena waktu bayi tahun 1945 dia ditemukan terlantar di depan panti, tanpa seorangpun tahu siapa ayah ibunya. Saat dewasa, di tahun 1963 Jane jatuh cinta kepada seorang pengembara yang kemudian pergi meninggalkannya dalam keadaan hamil. Saat Jane melahirkan anaknya, Jane mengalami pendarahaan hebat dan segera dibawa ke rumah sakit. Para dokter yang menemukan Jane dalam keadaan pendarahaan yang sangat parah, terkejut menemukan bahwa Jane memiliki dua organ seks. Jadi untuk menyelamatkan hidupnya, para dokterpun melakukan operasi transeksual (pergantian gender) dan mengubah Jane menjadi Jim. Namun malang, Jane yang kini menjadi Jim, menemukan bayi yang dilahirkannya telah hilang diculik orang saat dia keluar dari rumah sakit.
Jim yang stress kehilangan bayinya lalu menjadi pemabuk dan pengembara hingga tahun 1970 dia bertemu seorang bartender yang baik hati (yang sebenarnya adalah seorang penjelajah waktu yang menyamar) yang memperkenalkannya dengan mesin waktu, dan kemudian mengirim Jim ke masa lalu, tepatnya ke tahun 1963.
Di masa lalu ini Jim berkenalan dengan seorang wanita cantik dan kemudian menghamilinya. Merasa bersalah, Jim kemudian menculik bayi wanita tersebut setelah lahir, dan kemudian membawa bayi tersebut ke masa yang lebih lalu, yaitu tahun 1945, dan meninggalkannya didepan sebuah panti asuhan. Jim kemudian balik ke masanya dan bergabung dengan kelompok penjelajah waktu. Suatu saat di tahun 1985 Jim melakukan perjalanan lagi ke tahun 1970, menyamar menjadi seorang bartender dan bertemu dengan seorang pemabuk bernama Jim (dirinya sendiri dimasa lalu).

Nah, pertanyaannya adalah: Siapakah ibu, ayah, kakek, nenek, anak, cucu, dari Jane???
Ya, semua tokoh dari cerita diatas adalah Jane sendiri!!!

WAKTU MENURUT PARA FISIKAWAN

Isaac Newton

Newton percaya bahwa waktu itu seperti anak panah, sekali terlepas dari busurnya, anak panah itu akan melesat dalam lintasan yang lurus, tidak menyimpang. Satu detik di bumi adalah satu detik di Mars. Jam tersebar di seluruh alam semesta berdetak dengan laju yang sama.

Albert Einstein

Einstein memberi kita gambaran yang lebih radikal. Menurut Einstein, waktu itu lebih mirip seperti sungai, yang berkelok-kelok di sekitar bintang dan galaksi, yang dapat menjadi cepat dan juga dapat melambat saat melintas di sekitar obyek-obyek masif. Satu detik di bumi tidak sama dengan satu detik di Mars. Jam tersebar di seluruh alam semesta dan berdetak menurut detak mereka sendiri.

Kurt Goedel

Namun, sebelum Einstein meninggal dunia, ia dihadapkan dengan masalah yang agak memalukan. Tetangga Einstein di Princeton, Kurt Goedel, yang mungkin adalah ahli logika matematika terbesar sepanjang 500 tahun terakhir, menemukan solusi baru untuk persamaan Einstein yang memungkinkan untuk perjalanan waktu! "Sungai waktu" yang dikatakan Einstein menurut Goedel memiliki pusaran air di mana waktu bisa melengkungkan dirinya menjadi lingkaran. Solusi Goedel itu cukup cerdik: ia mendalilkan alam semesta penuh diisi oleh "cairan yang berputar". Siapa pun yang berjalan di sepanjang arah rotasi akan menemukan diri mereka kembali di titik awal, tapi mundur dalam waktu!

Dalam memoarnya, Einstein menulis bahwa ia merasa terganggu bahwa persamaan nya berisi solusi yang memungkinkan untuk perjalanan waktu. Tapi dia akhirnya menyimpulkan: alam semesta tidak berputar, namun mengembang (seperti dalam teori Big Bang) dan karenanya solusi Goedel bisa dia singkirkan atas nama "alasan fisis" (Namun, jika Big Bang itu sendiri berputar, maka perjalanan waktu akan mungkin  diseluruh alam semesta!)

Roy Kerr

Kemudian pada tahun 1963, Roy Kerr, seorang matematikawan Selandia Baru, menemukan solusi dari persamaan Einstein untuk lubang hitam berputar, yang memiliki sifat aneh. Lubang hitam tidak akan runtuh menjadi sebuah titik (seperti yang diduga sebelumnya) tetapi akan menjadi sebuah cincin berputar (dari neutron). Cincin akan berputar begitu cepat sehingga gaya sentrifugalnya akan menjaga cincin dari keruntuhan akibat gaya gravitasi. Cincin itu, pada gilirannya, bertindak seperti 'Looking Glass' di kisah Alice. Siapa pun yang berjalan melalui cincin itu tidak akan mati, tapi bisa melewati cincin itu menuju ke alam semesta alternatif. Sejak saat itu, ratusan solusi "lubang cacing" lainnya telah ditemukan pada persamaan Einstein. Lubang cacing ini tidak hanya menghubungkan dua wilayah ruang, tetapi juga dua wilayah waktu. Pada prinsipnya, mereka dapat digunakan sebagai mesin waktu.

Baru-baru ini, usaha untuk menggabungkan teori kuantum dengan gravitasi (dengan demikian menciptakan sebuah "theory of everything") telah memberikan kepada kita wawasan mengenai masalah paradoks ini. Dalam teori kuantum, kita dapat memiliki beberapa state (keadaan) dari objek apapun.

Sebagai contoh, sebuah elektron dapat ada secara bersamaan dalam orbit yang berbeda (sebuah fakta yang bertanggung jawab untuk memberikan kita hukum kimia). Demikian pula, kucing Schrodinger yang terkenal yang dapat eksis secara bersamaan di dua state yang mungkin: yaitu mati dan hidup. Jadi jika seseorang kembali ke masa lalu dan mengubahnya, maka dia akan menciptakan alam semesta paralel. Misalkan ada orang yang kembali ke masa lalu, dan katakanlah orang tersebut berhasil menyelamatkan Abraham Lincoln dari pembunuhan di Teater Ford, tetap saja sejarah Lincoln di masa orang tersebut berasal, adalah mati dibunuh. Dengan menyelamatkan Lincoln orang tersebut membuat sungai waktu bercabang menjadi dua. Tapi apakah mesin waktu mudah diciptakan dan perjalanan ke masa lalu mudah dilakukan? Jawabnya adalah Tidak! Ada sejumlah kendala yang sulit untuk diatasi.

Pertama, masalah utama adalah energi. Dengan cara yang sama bahwa mobil membutuhkan bensin, mesin waktu harus memiliki jumlah energi yang luar biasa besar. Salah satu cara adalah memanfaatkan kekuatan bintang, atau dengan menemukan sesuatu yang disebut "materi eksotis" atau mencari sumber energi negatif. (Fisikawan pernah berpikir bahwa energi negatif itu tidak mungkin. Tapi sejumlah kecil energi negatif telah diverifikasi secara eksperimental untuk sesuatu yang disebut efek Casimir, yaitu energi yang diciptakan oleh dua plat paralel). Semua ini sangat sulit untuk mendapatkannya dalam jumlah besar, setidaknya untuk berabad-abad ke depan!

Lalu ada masalah stabilitas. Lubang hitam Kerr, misalnya, mungkin tidak stabil jika seseorang jatuh melaluinya. Demikian pula, efek kuantum dapat menciptakan dan menghancurkan lubang cacing sebelum Anda sempat memasukinya. Sayangnya, matematika kita tidak cukup kuat untuk menjawab pertanyaan tentang stabilitas karena Anda memerlukan "teori of everything" yang menggabungkan kedua kekuatan kuantum dan gravitasi. Saat ini, teori superstring adalah kandidat terkemuka untuk teori semacam itu (pada kenyataannya, ini adalah satu-satunya teori; teori ini benar-benar tidak memiliki saingan sama sekali). Tetapi teori superstring, masih cukup sulit untuk dipecahkan sepenuhnya. Teori ini didefinisikan dengan baik, tapi tak seorang pun di bumi, cukup pintar untuk menyelesaikannya.

Yang cukup menarik, Stephen Hawking menentang ide perjalanan waktu. Dia bahkan mengaku memiliki bukti "empiris" yang menentang perjalanan ke masa lalu. Jika penjelajah waktu itu ada, katanya, maka kita akan telah dikunjungi oleh penjelajah/wisatawan dari masa depan. Karena kita tidak pernah bertemu dengan wisatawan dari masa depan, maka kesimpulannya: perjalanan waktu ke masa lalu tidaklah mungkin.

Stephen Hawking

Namun beberapa orang menjawab pertanyaan Hawking tentang mengapa tidak ada orang-orang dari masa depan yang berkunjung ke masa kita? Mereka menjawab: Mungkin kita saat ini, bagi orang-orang masa depan sangatlah tidak menarik. Siapa pun yang bisa memanfaatkan kekuatan dari bintang-bintang akan menganggap kita saat ini adalah mahluk yang sangat primitif.. Bayangkan teman-teman Anda datang ke sebuah bukit semut. Apakah mereka mau repot-repot membungkuk ke semut dan memberi mereka pernak-pernik, buku, obat-obatan, dan kekuasaan? Bahkan beberapa teman-teman Anda itu akan cenderung untuk menginjak semut-semut yang ada.

Wallahualam

Sumber