Proses nucleosynthesis ini terjadi pada waktu sekitar alam semesta lahir dan ada beberapa asumsi penting yang diambil: Pertama, kondisi awal (rasio neutron-proton) ditetapkan pada detik pertama setelah Big Bang. Kedua, geometri alam semesta saat itu sangat dekat dengan homogen dan radiasi sangat mendominasi.
Ketiga, proses fusi antar-inti atom (nukleus) terjadi antara 10 detik sampai 20 menit setelah Big Bang. Keempat, proses-proses tersebut terjadi secara merata meliputi seluruh alam semesta yang dapat diamati.
Salah satu prediksi penting dari model Big Bang nucleosynthesis ini adalah proses-proses tersebut meninggalkan jejak berupa spektrum radiasi elektromagnetik yang disebut radiasi latar kosmis (Cosmic Microwave Background) atau disingkat CMB. Radiasi CMB ini kemudian dikonfirmasi oleh dua orang fisikawan Amerika Arno Penzias dan Robert Wilson pada tahun 1964 berdasarkan pada pengamatan melalui teleskop radio.
Walaupun prediksi ketakberhinggaan di awal alam semesta diindikasi kuat oleh teori Big Bang melalui pengamatan radiasi CMB, hingga saat ini asumsi kedua yang dipakai Hawking masih menyisakan banyak masalah, baik dari sisi fisika klasik apalagi dari sisi fisika kuantum.
Dari sisi fisika klasik, misalnya dalam model alam semesta dengan kandungan materi hanya partikel masif tak ber-spin (spin sama dengan nol), dapat ditunjukkan bahwa model sederhana ini melanggar kondisi energi bentuk kuat. Padahal, model sederhana ini dengan menambah suku interaksi yang umum dan memasukkan efek kuantum dapat digunakan sebagai model alam semesta dengan proses inflasi.
Proses inflasi adalah menurunnya suhu alam semesta setelah peristiwa Big Bang dan yang menyebabkan proses tersebut adalah partikel tak ber-spin bernama inflaton. Model alam semesta dengan inflasi ini pertama kali diusulkan oleh fisikawan Amerika Alan Guth pada tahun 1980. Dalam model ini inflaton jatuh ke dalam keadaan false vacuum yang bernilai positif sehingga alam semesta berekspansi secara eksponensial dengan sangat cepat yang berakibat turunnya suhu alam semesta dan konstanta kosmologi alam semesta menjadi sangat kecil.
Seiring dengan turunnya suhu alam semesta, partikel-partikel bermassa berat seperti monopol magnetik lenyap dan hanya partikel-partikel stabil bermassa ringan yang bertahan. Meskipun model inflasi ini menjelaskan beberapa hal seperti kecilnya nilai konstanta kosmologi alam semesta (sangat kecil dan positif), ketidakberadaan monopol magnetik, alam semesta yang cenderung datar, alam semesta yang cenderung bersifat homogen dan isotropik, tetapi ada dua permasalahan yang mengganjal, yaitu belum diketahui kapan proses inflasi berakhir dan timbulnya formasi gelembung di alam yang bisa menyebabkan ketakhomogenan alam makin besar.
Sebagai penutup, saya ingin mengatakan bahwa pencarian model alam semesta yang tepat secara fisis masih belum selesai hingga saat ini dan mungkin pada masa datang. Bagaimana alam semesta di masa lalu dan nasib alam semesta di masa datang masih menjadi misteri. Misteri inilah yang diberikan oleh Sang Penguasa dan Pencipta alam semesta kepada manusia agar terus berpikir menggunakan akalnya karena dengan berpikir dan berusaha hidup akan menjadi lebih baik. Insya Allah.
Ikuti Whatsapp Channel Republika
