Apa yang Terjadi jika Kamu Terjatuh ke Dalam Lubang Hitam?

Pernahkah kamu berpikir apa yang terjadi jika suatu saat kamu terjatuh ke dalam lubang hitam? Mungkin kamu berpikir bahwa lubang hitam akan menghancurkan tubuhmu hingga berkeping-keping. Namun, hal yang terjadi bisa lebih aneh daripada yang kamu bayangkan.

Apa Itu Lubang Hitam?

Pernah mendengar tentang lubang hitam? Mungkin istilah ini sudah tidak terdengar asing lagi bagi kebanyakan orang. Lubang hitam adalah objek yang sangat rapat dan memiliki gaya gravitasi yang sangat kuat. Menurut teori relativitas umum Einstein, benda bermassa dapat membuat ruang-waktu di sekitarnya melengkung. Lubang hitam mampu membuat ruang-waktu sangat melengkung dan bahkan terdistorsi. Benda-benda yang berada terlalu dekat dengan lubang hitam akan tertarik ke pusat dan tidak akan mampu meloloskan diri, termasuk cahaya. Lubang hitam tampak gelap karena tidak ada cahaya yang bisa keluar darinya. Jadi sebenarnya, kita tidak dapat melihat isi lubang hitam secara langsung.

blackhole.jpg

Gambar 1. Ilustrasi lubang hitam dengan latar belakang Galaksi Bima Sakti.
Kredit: Ute Kraus.

Dari mana asalnya lubang hitam? Terdapat beberapa teori yang mampu menjelaskan proses pembentukan lubang hitam. Salah satu teori yang sudah umum diterima adalah lubang hitam berasal dari bintang masif yang telah mati. Bintang masif pada suatu saat akan kehabisan bahan bakar sehingga tidak lagi mampu menahan tarikan gravitasinya sendiri. Akibatnya, bintang ini akan runtuh ke arah pusatnya dan membentuk lubang hitam. Keruntuhan bintang ini akan disertai pelepasan energi yang sangat besar dalam wujud ledakan bintang yang dinamakan supernova.

Batas terluar dari lubang hitam disebut dengan event horizon. Jika suatu benda melewati event horizon, maka benda tersebut akan jatuh bebas menuju pusat lubang hitam, yaitu suatu titik yang disebut sebagai titik singularitas, dan tidak akan bisa keluar lagi. Di titik singularitas, ruang-waktu sangat terdistorsi dan hukum-hukum fisika yang kita ketahui saat ini tidak lagi berlaku. Apa yang terjadi di titik singularitas? Hingga saat ini hal tersebut masih menjadi sebuah misteri.

Mendekati Lubang Hitam

Jadi, apa yang akan terjadi jika kamu jatuh ke dalam lubang hitam? Mari kita berimajinasi. Andaikan kamu memiliki seorang teman astronot bernama Fadli yang melihatmu dari tempat yang aman. Saat ini ia menyaksikan detik-detik ketika kamu secara mengerikan masuk ke dalam lubang hitam.

Ketika kamu bergerak menuju event horizon, Fadli melihat tubuhmu meregang dan meliuk, mirip dengan kasus jika Fadli melihatmu melalui kaca pembesar. Lebih jauh lagi, semakin dekat kamu dengan event horizon, gerakmu akan terlihat semakin melambat akibat efek relativitas. Kamu jelas tidak bisa berteriak meminta tolong ke Fadli karena tidak ada udara di luar angkasa. Namun mungkin kebetulan kamu memiliki senter dan mencoba mengirimkan sandi Morse ke Fadli yang isinya “tolong”. Namun, setiap kata yang kamu kirimkan akan semakin lambat mencapai Fadli dan gelombang cahaya sentermu meregang ke frekuensi yang semakin rendah: “Tolong, t o l o n g,  t  o  l  o  n  g,   t   o   l   o. . .”.

Saat kamu tiba di event horizon, Fadli melihatmu diam. Kamu terlihat tidak bergerak di sana dan tubuhmu mulai tertarik ke sepanjang permukaan event horizon bersamaan dengan panas yang mulai membakarmu. Menurut Fadli, kamu secara perlahan dimusnahkan oleh peregangan ruang-waktu dan terbakar dalam radiasi Hawking. Sebelum kamu berhasil memasuki lubang hitam, tubuhmu telah musnah menjadi abu. Namun, sebelum kita merencanakan pemakamanmu, mari lupakan Fadli yang menyaksikan adegan mengerikan tersebut dan kita lihat apa yang sebenarnya terjadi berdasarkan sudut pandangmu. Ternyata, kamu tidak merasa terjadi apa-apa. Aneh, bukan?

Kamu sebenarnya terjatuh menuju tempat yang asing tanpa ada guncangan, peregangan, perlambatan, atau radiasi yang menghancurkan tubuhmu. Hal ini karena kamu berada dalam keadaan jatuh bebas sehingga kamu tidak merasakan keberadaan gravitasi. Selain itu, event horizon bukanlah suatu benda padat seperti dinding bata yang mengambang di langit. Pengamat di luar lubang hitam tidak akan bisa melihat ke dalam lubang hitam, tapi itu bukan masalahmu. Sejauh yang kamu lihat, tidak ada event horizon. Yang mungkin jadi masalah adalah ukuran lubang hitam itu.

Jika lubang hitam yang kamu dekati ukurannya kecil, kamu akan mengalami masalah besar. Kamu akan merasakan gaya gravitasi yang jauh lebih besar di kakimu dibandingkan kepalamu, atau sebaliknya, yang akan meregangkan tubuhmu seperti sepotong spageti. Untungnya lubang hitam yang saat ini kamu dekati cukup besar, jutaan kali lebih masif dari Matahari, sehingga gaya yang menyebabkan tubuhmu mengalami “spagetisasi” cukup lemah dan dapat diabaikan. Sebagai tambahan, jika lubang hitam tersebut cukup besar, kamu dapat hidup secara normal sebelum akhirnya mati dalam singularitas. Tapi perlu diingat bahwa kamu tidak bisa keluar dari lubang hitam.

ilus.jpg

Gambar 2. Lubang hitam yang cukup kecil akan membuat tubuhmu menjadi seperti spageti.
Kredit: Katherine Streeter/NPR

Paradoks Informasi

Pada saat ini mungkin kamu akan bertanya apa yang salah dengan Fadli. Jika kamu kedinginan di dalam lubang hitam yang sunyi, mengapa Fadli menganggap bahwa kamu telah hangus terbakar oleh radiasi di luar event horizon? Apakah Fadli berhalusinasi?

Sebenarnya, hal yang dilihat Fadli benar-benar terjadi dan bukan ilusi. Hukum fisika kuantum mengharuskan kamu tetap berada di luar lubang hitam seperti yang dilihat oleh Fadli. Kamu telah terbakar dan tubuhmu menjadi abu. Hal ini karena berdasarkan fisika kuantum, tidak boleh ada informasi yang hilang. Setiap potong informasi tentang keberadaanmu harus tetap berada di luar event horizon. Jika tidak, maka hukum fisika kuantum telah dilanggar. Di sisi lain, teori relativitas umum Einstein mengharuskan kamu melintasi event horizon tanpa terbakar oleh radiasi atau meregang oleh gravitasi.

Jadi, hukum-hukum fisika mengharuskan kamu berada di luar lubang hitam sebagai abu dan di dalam lubang hitam dalam keadaan hidup secara bersamaan. Perlu diingat bahwa terdapat teorema fisika yang menyatakan bahwa informasi tidak dapat diklona. Kamu harus berada di dua tempat sekaligus tetapi hanya boleh terdapat satu diri kamu yang sebenarnya.

Entah mengapa hukum-hukum fisika membuat kita mendapatkan kesimpulan yang tidak masuk akal. Para ilmuwan menyebut hal ini sebagai paradoks informasi lubang hitam. Untungnya pada tahun 1990 Leonard Susskind menyadari bahwa tidak ada paradoks karena tidak ada orang yang bisa melihat klona dirimu. Fadli hanya bisa melihat satu salinan dirimu dan kamu pun hanya bisa melihat satu salinan dirimu. Kamu dan Fadli tidak dapat bertukar informasi. Dalam kasus ini juga tidak ada pengamat ketiga yang melihat kamu berada di dalam dan luar lubang hitam secara simultan. Jadi, tidak ada hukum fisika yang dilanggar. Lubang hitam mengajarkan kita bahwa tidak ada realitas yang sebenarnya. Realitas bergantung pada siapa yang kamu tanya. Terdapat realitas dari sudut pandang Fadli dan realitas dari sudut pandangmu. Jika kamu bertanya apakah sebenarnya kamu hidup atau mati, maka jawabannya tergantung kepada siapa kamu bertanya.

Pada tahun 2012, para fisikawan yang bernama Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joe Polchinski, dan James Sully yang secara kolektif dikenal dengan AMPS melakukan eksperimen untuk menjelaskan apa yang sebenarnya terjadi di lubang hitam. Mereka menyadari bahwa pertentangan seperti yang kamu alami dengan Fadli disebabkan oleh event horizon. Event horizon mencegah kalian saling melihat satu sama lain. Namun, bagaimana jika terdapat cara bagi Fadli untuk melihatmu tanpa harus melintasi event horizon?

Spooky Action-at-a-Distance

Berdasarkan fisika kuantum, terdapat fenomena yang disebut Einstein sebagai “spooky action-at-a-distance”. Hal ini terjadi ketika dua partikel yang terpisah dalam ruang secara misterius saling terikat (entangled). Mereka merupakan bagian dari satu bagian yang tak terpisahkan sehingga informasi untuk mendeskripsikannya tidak dapat ditemukan hanya di salah satu partikel saja, melainkan juga di hubungan misterius antara keduanya.

AMPS memiliki ide yang akan dijelaskan berikut. Andaikan Fadli mengambil sedikit informasi di dekat event horizon – sebut saja informasi A. Jika cerita Fadli benar bahwa kamu telah dihancurkan oleh radiasi Hawking di luar lubang hitam, maka informasi A harus terikat dengan informasi B, yang merupakan informasi mengenai radiasi yang membakar tubuhmu. Di sisi lain, jika ceritamu yang benar dan kamu masih hidup di sisi lain event horizon, maka informasi A harus terikat dengan informasi C, yang merupakan informasi tentang keadaan di dalam lubang hitam. Perlu kamu ketahui bahwa setiap potong informasi hanya bisa berikatan satu kali. Artinya A hanya bisa berikatan dengan B atau C, tapi tidak keduanya.

Misalkan Fadli mengambil informasi A dan memasukkannya ke suatu mesin penerjemah yang akan mengeluarkan jawaban berupa informasi B atau C. Jika jawabannya C, maka ceritamu benar tetapi hukum fisika kuantum telah dilanggar. Sebaliknya, jika jawabannya B, maka cerita Fadli benar tetapi teori relativitas umum telah dilanggar. Sayangnya hingga saat ini kita masih belum menemukan mesin penerjemah tersebut sehingga jawaban yang benar masih menjadi sebuah misteri. Jika suatu saat kita bisa menciptakan mesin penerjemah tersebut, maka diharapkan kita bisa memecahkan misteri tentang lubang hitam menggunakan ide AMPS.

Jadi kita kembali ke pertanyaan sebelumnya. Apakah sebenarnya kamu masih hidup di dalam lubang hitam atau telah mati sebelum mencapai event horizon? Tidak ada satu pun yang tahu dan pertanyaan ini menjadi salah satu pertanyaan besar dalam bidang fisika dan astronomi. Para ilmuwan telah menghabiskan waktu lebih dari satu abad untuk menyatukan teori relativitas umum dengan fisika kuantum sehingga pertanyaan tersebut dapat terjawab. Mempelajari lubang hitam merupakan salah satu cara agar kita memahami lebih detail tentang cara alam semesta kita bekerja.

Referensi:

  1. http://www.bbc.co.uk/earth/story/20150525-a-black-hole-would-clone-you
  2. https://www.sciencedaily.com/releases/2016/01/160125115236.htm
  3. https://arxiv.org/abs/1207.3123
  4. http://theoreticalminimum.com/biography
  5. http://www.bbc.com/earth/story/20160429-what-happens-to-you-if-you-fall-into-a-black-hole

Penulis: Irham Taufik Andika
Editor: Fathin Qurratu Ainy

One Comment Add yours

  1. Annonymous says:

    Woo woo woo woow… Amazing 😍

    Like

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s