Ilmuwan Berhasil Pecahkan Misteri ‘Paradoks Lubang Hitam’ Stephen Hawking

Ini penampakan black hole pertama yang berhasil diabadikan umat manusia. Gambar ini diambil dengan bantuan delapan teleskop berbeda yang tersebar di seluruh dunia. Foto: Event Horizon Telescope (EHT)

Ilmuwan mengklaim telah berhasil memecahkan paradoks black hole atau lubang hitam yang pertama kali dikemukakan oleh fisikawan terkenal Stephen Hawking 50 tahun lalu.

Paradoks terbesar di alam semesta ini membenturkan antara bidang relativitas umum dan mekanik kuantum, yang di satu sisi menyebut tidak ada yang bisa keluar dari lubang hitam karena kekuatan gravitasinya, sementara di sisi lain dalam mekanik kuantum ada sesuatu yang terpancar keluar (atau tidak terhisap).

Jika kamu masih bingung, mari kita jelaskan secara sederhana. Untuk memahami paradoks ini, pertama kita harus menjelaskan apa yang dimaksud dengan "informasi."

Biasanya, informasi yang kita bicarakan dapat dilihat oleh mata telanjang. Contohnya, informasi jenis ini mengatakan bahwa apel itu merah, bulat, dan mengkilat. Tapi ilmu fisika lebih berfokus pada informasi kuantum. Ini mengacu pada sifat kuantum dari partikel yang menyusun apel tersebut, seperti posisi, kecepatan, dan perputarannya.

Stephen Hawking Foto: REUTERS/Lucas Jackson

Setiap benda di alam semesta tersusun dari partikel dengan sifat kuantum yang unik. Gagasan ini muncul dalam hukum fisika: Jumlah keseluruhan dari informasi kuantum di alam semesta harus dilestarikan. Kalaupun kamu menghancurkan sebuah objek sampai tidak bisa dikenali, informasi kuantumnya tidak pernah terhapus secara permanen. Dan secara teori, pengetahuan dari informasi itu memungkinkan kita untuk membuat ulang objek tersebut dari partikel penyusunnya.

Ketika sebuah apel memasuki lubang hitam, terlihat seperti dia meninggalkan alam semesta, dan informasi kuantumnya hilang tanpa dapat diperbaiki. Tapi menurut hukum dasar mekanik kuantum, informasi kuantum itu tidak hilang, melainkan tidak kelihatan dan mungkin masih ada di dalam kekosongan misterius dari lubang hitam.

Sebuah studi baru ini mencoba memecahkan paradoks tersebut. Dalam penelitian yang dilakukan oleh peneliti dari University of Sussex di Inggris, menemukan bahwa ada materi jejak yang sangat halus di lubang hitam dikenal sebagai “rambut kuantum” yang mengikat masalah kuantum dan relativitas.

Peneliti bilang, lubang hitam sebenarnya lebih kompleks daripada yang kita pahami saat ini dan memiliki medan magnet yang, pada tingkat kuantum, meninggalkan informasi tentang bagaimana mereka terbentuk.

NASA Temukan Black Hole Ukuran Sedang (intermediate-mass). Foto: NASA

Dijelaskan oleh Profesor Xavier Calmet, secara eksplisit materi yang runtuh ke dalam lubang hitam akan meninggalkan jejak di medan gravitasi lubang hitam. Jejak inilah yang oleh para ilmuwan disebut sebagai ‘rambut kuantum’.

Dengan begitu, rambut kuantum menyediakan mekanisme di mana informasi disimpan selama bintang-bintang runtuh ke dalam lubang hitam.

“Lubang hitam telah lama dianggap sebagai laboratorium yang sempurna untuk mempelajari bagaimana menggabungkan teori relativitas umum Einstein dengan mekanika kuantum, dua teori utama untuk menjelaskan alam semesta dan segala isinya,” kata peneliti sebagaimana dikutip Daily Mail.

“Secara umum diasumsikan dalam komunitas ilmiah bahwa menyelesaikan paradoks ini akan membutuhkan perubahan paradigma besar dalam fisika, memaksa reformulasi potensial baik mekanika kuantum atau relativitas umum.”