Lubang Hitam

Redaksi Koran Tempo (Koran Tempo)

London - Setelah hampir selama 30 tahun berkeyakinan
bahwa lubang hitam (black hole) menelan dan
menghancurkan segala sesuatu yang terperangkap di
dalamnya, fisikawan antariksa Stephen Hawking berubah
pikiran. Penulis buku Brief History of Time itu mengaku telah
salah meletakkan argumen kunci tentang perilaku lubang
hitam itu.
Informasi-informasi yang ada dalam lubang hitam itu
ternyata memungkinkan untuk melepaskan diri. Temuan
barunya itu bahkan dapat membantu memecahkan paradoks
informasi di lubang hitam yang selama ini menjadi teka-teki
besar dalam fisika modern.
"Saya telah memikirkan permasalahan ini selama 30 tahun
terakhir, dan saya kira kini saya telah memiliki jawabannya,"
kata matematikawan cacat amyothropic lateral sclerosis dari Universitas Cambridge itu.
"Sebuah lubang hitam hanya muncul untuk membentuk diri tetapi belakangan membuka diri,
dan melepaskan informasi tentang apa yang telah terjatuh ke dalamnya. Jadi, kita dapat
memastikan tentang masa lalu dan mempediksikan yang akan datang".
Profesor Hawking belum mau mengungkap perhitungan detil matematika di balik pemikiran
terbarunya itu. Tetapi beberapa poin telah dibocorkannya dalam sebuah seminar di Universitas
Cambridge. Temuan-temuan revisi itu rencananya baru akan dibeberkan Hawking dalam
Konferensi Internasional ke-17 tentang Gravitasi dan Relativitas Umum di Dublin, Irlandia, 21
Juli mendatang.
Curt Cutler, dari Albert Einstein Institute di Golm, Jerman, yang akan memimpin konferensi di
Dublin, membenarkan bahwa Hawking telah meminta waktu khusus kepada dirinya menjelang
akhir persiapan konferensi, "Dia mengirimkan catatan yang mengatakan,'Saya telah
memecahkan paradoks informasi lubang hitam dan saya ingin mendiskusikannya'", ungkap
Cutler.
Apa yang tepatnya terjadi di dalam sebuah lubang hitam-sebuah zona di ruang angkasa tempat
bahan-bahan terpadatkan hingga ke sebuah ukuran event horizon yang bahkan cahaya pun
tidak dapat meloloskan diri dari gaya tarik gravitasinya-belum dapat dijawab oleh para ilmuwan.
Hawking, 62 tahun, telah menghabiskan sebagian besar masa hidupnya untuk mempelajari
pertanyaan-pertanyaan seputar itu semua.
Pada awalnya, para ahli kosmologi meyakini lubang-lubang perangkap galaktik itu mirip
dengan sebuah vacuum cleaner kosmik yang menghisap segala kotoran ke dalamnya.
Pada 1976, Hawking melakukan studi revolusioner. Dia mendemonstrasikan bahwa di dalam
ketentuan-ketentuan yang unik dari fisika kuantum, begitu lubang-lubang hitam itu membentuk
diri, akan dimulai suatu proses "penguapan", meradiasikan energi dan kehilangan massa.
Berdasarkan teorinya, lubang-lubang hitam itu sebenarnya tidak sepenuhnya "hitam" karena
kondisi vakum dari bintang yang meluruh hanya membebaskan sangat sedikit bahan dan
energi dalam bentuk foton-foton, neutrino-neutrino, dan sub-partikel lainnya.
Dengan menyimpulkan semua itu ke dalam apa yang dinamakannya "radiasi Hawking"
matematikawan yang menggantungkan hidupnya di atas kursi roda itu juga sekaligus
menciptakan teka-teki terbesar dalam dunia fisika.
Partikel-partikel ini, kata dia, tidak mengandung informasi tentang apa yang telah terjadi di
dalam lubang hitam, atau tentang bagaimana lubang itu terbentuk. Begitu lubang hitam
menguap, seluruh informasi di dalamnya akan hilang.
Tetapi kini, berdasarkan revisinya yang terbaru, Hawking berpendapat, sebenarnya beberapa
informasi tentang hitam dapat ditentukan lewat apa yang diemisikan dari lubang itu.
Informasi mengandung konsekuensi-konsekuensi filosofis dan praktikal penting. "Kita tidak
akan pernah dapat meyakini secara pasti tentang masa lalu atau memprediksi masa depan",
kata dia. "Banyak orang ingin meyakini bahwa informasi melepaskan diri dari lubang-lubang
hitam, tetapi mereka sendiri tidak tahu bagaimana caranya informasi itu dapat keluar".
Jika memang Hawking sukses dengan teori barunya itu, dia akan kalah taruhan yang dibuatnya
bersama fisikawan teori asal California Institute of Technology, Kip Thorne, melawan John
Preskill ilmuwan yang juga asal Caltech. Taruhan berbunyi: informasi yang ditelan oleh sebuah
lubang hitam akan selamanya tersembunyi dan tidak akan pernah terungkap.
Preskill bertaruh menentang teori itu dan dengan demikian berhak atas hadiah sebuah
ensiklopedia dari lawan-lawannya.
Meski begitu, di luar kalah-menang pertaruhan, revisi yang akan dilakukan oleh Hawking
membuktikan bentangan jagat raya masih menjadi misteri besar yang sangat gelap bagi
manusia di bumi.
Bagaimana Lubang Hitam Terbentuk ?
Lubang hitam muncul ketika sebuah bintang yang besar dan padat (masif, berukuran 8-100 kali
massa matahari) di sebuah supernova meredup dan mati dengan membakar seluruh tenaga
nuklirnya. Gaya gravitasi menarik berat maha besar dari lapisan-lapisan luar bintang itu untuk
ikut meluruh ke arah inti.
"Permukaan" dari sebuah lubang hitam disebut dengan sebuah event horizon. Hancurnya gaya
gravitasi menjadikan hampir seluruh cahaya tidak dapat melepaskan diri dan tidak ada satu
pun informasi dari permukaan itu yang berhasil lolos.
Sama halnya dengan figur kartun Cheshire Cat yang muncul lalu menghilang dalam gelap
dengan hanya meninggalkan senyumnya, sebuah lubang hitam mewakili bahan-bahan yang
hanya meninggalkan gravitasinya saja.
Sebagian kalangan berpikir banyak lubang hitam kecil terbentuk di awal mula pembentukan
jagat raya, Big Bang. Ada kemungkinan galaksi kita juga memiliki berlimpah lubang hitam mini.
Pada prinsipnya, lubang hitam memiliki massa yang berbeda-beda. Lubang hitam yang
terbentuk melalui kematian bintang-bintang sedikitnya memiliki massa dua kali daripada massa
matahari kita. Tetapi kerapatannya bisa semiliar kali lebih padat daripada matahari kita.
Tidak seperti benda-benda pada umumnya, seperti bebatuan, yang secara kasar memiliki
ukuran proporsional dengan akar persegi massa, lubang-lubang hitam memiliki proporsi radial
terhadap massanya.
Secara virtual, bintang biasanya mati dan menghilang dari jagat raya ke bentuk sebuah titik
dengan kerapatan yang tidak terbatas (event horizon) dimana hukum-hukum relativitas umum
yang biasanya berlaku untuk ruang dan waktu luluh. Hukum-hukum fisika kuantum
menyatakan, informasi-informasi itu tidak mungkin hilang sepenuhnya.
Namun, Hawking dan teman-temannya berpendapat medan gravitasi ekstrim dari lubang hitam
dapat menjadi pengecualian dari hukum-hukum itu.
Radius sebuah lubang hitam (Rs) = 2 (M G)/v2. Dimana M adalah massa lubang hitam, G
adalah konstanta gravitasi, dan v adalah kecepatan yang dibutuhkan suatu objek untuk
menghindar dari gaya tarik gravitasi. Untuk kasus lubang hitam, v adalah c atau kecepatan
cahaya.