Nasib Kehidupan di Alam Semesta

Oleh: Lawrence M. Krauss dan Glenn D. Starkman
(Sumber: Scientific American, Special Edition – The Once and Future Cosmos, 31 Desember 2002, hal. 50-57)

Miliaran tahun lampau, alam semesta terlalu panas untuk eksisnya makhluk. Tak terhitung bermasa-masa dari sekarang, ia akan menjadi begitu dingin dan hampa sehingga makhluk, tak peduli betapapun cerdiknya, akan musnah.

Tonggak-tonggak di jalan menuju keabadian berawal dari big bang melewati kelahiran dan kematian bintang (deret waktu di bawah). Sementara bintang-bintang terakhir berkurang, makhluk berakal akan harus menemukan sumber energi baru, misalnya string kosmik (ilustrasi di atas). Sayangnya, proses-proses alami—contohnya terbentuknya black hole—akan mengikis konsentrasi linier energi ini, akhirnya memaksa makhluk hidup mencari makanan di tempat lain, jika mereka bisa menemukannya. Karena proses-proses pengaturan alam semesta beraksi pada skalawaktu beragam, deret waktu diberi skala logaritma. Jika alam semesta sedang mengembang pada laju mencepat, efek-efek tambahan (garis biru pada deret waktu) akan menjadikan kehidupan lebih menyengsarakan lagi.

Kehidupan abadi merupakan keyakinan inti banyak agama di dunia. Biasanya itu dipuji sebagai Valhalla spiritual, eksistensi tanpa kepedihan, kematian, kecemasan, atau kemalangan, sebuah dunia yang terlepas dari realitas fisik kita. Tapi ada jenis kehidupan abadi lain yang kita harapkan, di alam fana. Dalam kesimpulan untuk On the Origin of Species, Charles Darwin menulis: “Selama semua bentuk makhluk hidup merupakan keturunan langsung dari [makhluk] yang hidup sebelum masa Cambrian, kita boleh merasa yakin bahwa suksesi biasa melalui keturunan belum pernah terputus… Karenanya kita boleh menatap, dengan yakin, masa depan yang amat panjang dan aman.” Matahari akhirnya akan kehabisan bahan bakar hidrogennya, tapi ras manusia itu ulet. Anak cucu kita akan mencari rumah baru, menyebar ke setiap sudut alam semesta persis seperti organisme telah mengkolonisasi setiap relung potensial di bumi. Kematian dan kemalangan akan memakan korban, kepedihan dan kecemasan takkan pergi, tapi kita berharap sebagian keturunan kita akan bertahan.

Atau mungkin tidak. Yang luar biasa, sekalipun ilmuwan tidak sepenuhnya memahami basis fisikal kehidupan ataupun hamparan alam semesta, mereka bisa membuat taksiran ilmiah mengenai nasib makhluk hidup. Observasi kosmologis kini mengindikasikan bahwa alam semesta akan terus mengembang selamanya—bukan mengembang hingga ukuran maksimum lalu menyusut, seperti yang pernah diduga oleh ilmuwan. Oleh sebab itu, kita pasti musnah dalam “big crunch” berapi di mana sisa peradaban kini atau mendatang akan terhapus. Sekilas, perluasan abadi bisa menjadi pendorong optimisme. Apa yang dapat mencegah peradaban cerdas untuk mengeksploitasi sumberdaya tak terbatas guna bertahan hidup dalam jangka waktu tak terbatas?

Gurun Keabadian yang Luas
Tapi kehidupan tumbuh berkat energi dan informasi, dan argumen-argumen ilmiah umum mengisyaratkan bahwa energi dan informasi yang bisa dikumpulkan dalam periode tak terhingga sekalipun berjumlah terbatas. Agar kehidupan bertahan, ia harus mempergunakan sumberdaya yang berkurang dan pengetahuan yang terbatas. Kita telah menyimpulkan bahwa tak ada bentuk kesadaran bermakna yang dapat eksis selamanya di bawah kondisi ini.

Selama seabad yang lalu, eskatologi sains berayun antara optimisme dan pesimisme. Tak lama setelah prediksi yakin Darwin, para ilmuwan era Victoria mulai cerewet soal “kematian kalor/panas”, di mana segenap kosmos akan menyentuh temperatur bersama dan sesudah itu tak mampu melakukan perubahan. Ditemukannya fakta perluasan alam semesta pada 1920-an menghilangkan kecemasan ini, sebab perluasan mencegah alam semesta menyentuh ekuilibrium semacam itu. Tapi segelintir kosmolog memikirkan secara dalam implikasi lain bagi kehidupan di alam semesta yang terus mengembang, hingga terbit sebuah paper klasik tahun 1979 karya fisikawan Freeman Dyson dari Institute for Advanced Study di Princeton (New Jersey), yang termotivasi oleh karya sebelumnya tulisan Jamal Islam, kini di Universitas Chittagong (Bangladesh). Sejak paper Dyson, fisikawan astronom telah secara berkala memeriksa ulang topik ini [lihat “The Future of the Universe”, tulisan Duane A. Dicus, John R. Letaw, Doris C. Teplitz, d an Vigdor L. Teplitz, Scientific American, Maret 1983]. Pada 1998, terdorong oleh observasi-observasi baru yang mengindikasikan masa depan alam semesta yang amat panjang dibanding dugaan sebelumnya, kita mulai mengambil pandangan lain.

Selama 12 miliar tahun atau lebih yang lampau, alam semesta telah melewati banyak tahap. Di masa-masa terawal yang informasi empirisnya kini sudah dimiliki ilmuwan, alam semesta luar biasa panas dan rapat. Lambat-laun, ia mengembang dan mendingin. Selama ratusan ribu tahun, radiasi berkuasa; radiasi gelombang mikro kosmik latar yang terkenal itu dianggap sebagai sisa era tersebut. Lalu materi mulai mendominasi, dan struktur-struktur raksasa yang kian membesar berkondensasi. Nah, jika observasi kosmologis mutakhir memang benar, perluasan alam semesta sedang mulai mencepat—sebuah tanda bahwa tipe energi baru dan aneh, barangkali muncul dari ruang itu sendiri, mungkin sedang mengambil-alih.

Kehidupan yang kita kenal bergantung pada bintang-bintang. Tapi bintang tak pelak pasti mati, dan tingkat kelahiran mereka telah turun dramatis sejak ledakan awal [kelahiran bintang] sekitar 10 miliar tahun lampau. Sekitar 100 triliun dari sekarang, bintang terakhir yang terbentuk secara konvensional akan berkedip padam, dan sebuah era baru akan dimulai. Proses-proses yang saat ini terlalu lambat untuk dilihat akan menjadi signifikan: penyebaran sistem-sistem planet akibat tubrukan antarbintang, kemungkinan pembusukan materi biasa dan eksotis, penguapan lambat black hole.

Dengan asumsi bahwa makhluk berakal bisa beradaptasi terhadap perubahan keadaan ini, batas fundamental apa yang dihadapinya? Di alam semesta abadi, yang berpotensi bervolume tak terhingga, kita mungkin berharap bahwa sebuah peradaban cukup maju dapat mengumpulkan materi, energi, dan informasi dalam jumlah tak terhingga. Yang mengejutkan, ini tidak benar. Bahkan setelah bekerja secara keras dan terencana tanpa akhir, makhluk hidup hanya bisa mengumpulkan bit-bit informasi dalam jumlah terhingga. Yang menjadikan kegagalan ini semakin menimbulkan frustasi adalah bahwa jumlah partikel, ergon, dan bit yang ada bisa tumbuh tanpa batas. Persoalannya bukanlah kurangnya sumberdaya melainkan sulitnya mengumpulkan sumberdaya.

Penjahatnya justru adalah [peristiwa] yang membuat kita mempertimbangkan masa abadi: perluasan alam semesta. Selagi ukuran kosmos tumbuh, densitas rata-rata sumber energi biasa turun. Peningkatan radius alam semesta sebanyak dua kali lipat akan menurunkan densitas atom sebanyak delapan kali lipat. Untuk gelombang cahaya, penurunannya lebih terjal lagi. Densitas energinya jatuh sebesar faktor 16 sebab perluasan meregangkannya dan dengan begitu melemahkan energinya [lihat ilustrasi di bawah].

Penipisan kosmos oleh perluasan ruang mempengaruhi berbagai bentuk energi dalam berbagai cara. Materi biasa (oranye) menipis berbanding lurus dengan volume, sedangkan radiasi kosmik latar (ungu) melemah lebih cepat lagi sewaktu ia meregang dari cahaya menjadi gelombang mikro dan seterusnya. Densitas energi yang dilambangkan oleh konstanta kosmologis (biru) tidak berubah, setidaknya menurut teori-teori terkini.

Akibat pelemahan ini, pengumpulan sumberdaya menjadi semakin memakan waktu. Makhluk berakal mempunyai dua strategi berbeda: biarkan material mendatangi mereka atau mereka berusaha memburunya. Untuk pilihan pertama, pendekatan terbaik dalam jangka panjang adalah membiarkan gravitasi bekerja. Di antara semua gaya alam, cuma gravitasi dan elektromagnetisme yang mampu menarik benda-benda dari tempat yang amat jauh. Tapi elektromagnetisme terkena penyaringan: partikel-partikel bermuatan berlawanan saling menyeimbangkan, sehingga objek tipikal [bersifat] netral dan karenanya imun terhadap gaya listrik dan magnet berjangkauan luas. Gravitasi, di sisi lain, tidak bisa disaring, sebab partikel-partikel materi dan radiasi hanya bergravitasi menarik, tidak menolak.

Menyerah Kepada Kehampaan
Namun gravitasi pun harus menghadapi perluasan alam semesta, yang memisahkan objek-objek dan dengan begitu memperlemah tarikan timbal-balik di antara mereka. Dalam satu skenario, gravitasi akhirnya tak mampu menyatukan banyak material. Sebetulnya, alam semesta kita mungkin sudah mencapai titik ini; gugus-gugus galaksi mungkin merupakan benda terbesar yang dapat diikat oleh gravitasi [lihat “Evolution of Galaxy Clusters”, tulisan J. Patrick Henry, Ulrich G. Briel, dan Hans Böhringer, Scientific American, Desember 1998]. Satu-satunya pengecualian terjadi jika alam semesta terseimbangkan antara perluasan dan penyusutan, di mana gravitasi terus merangkai semakin banyak materi dalam jangka waktu tak terhingga. Tapi skenario ini kini dianggap bertentangan dengan observasi, dan bagaimanapun juga itu menimbulkan kesulitan sendiri: setelah 1033 tahun atau lebih, materi yang bisa diakses akan begitu terkonsentrasi sehingga sebagian besarnya akan kolaps menjadi black hole, menyapu bersih setiap bentuk kehidupan. Berada di dalam black hole bukanlah kondisi menyenangkan. Di bumi, semua jalan boleh membawa ke Roma, tapi di dalam black hole, semua jalan membawa, dalam waktu terhingga, ke pusat lubang, di mana kematian dan pencincangan adalah keniscayaan.

Yang menyedihkan, strategi mencari sumberdaya secara aktif tidaklah lebih baik daripada pendekatan pasif. Perluasan alam semesta menguras energi kinetik, sehingga para pencari harus menghamburkan barang rampasan mereka untuk mempertahankan kecepatan. Bahkan dalam skenario paling optimistis—di mana energi berjalan menuju para pencari dengan kecepatan cahaya dan terkumpulkan tanpa loss—sebuah peradaban dapat mengumpulkan energi tak terbatas hanya di atau dekat black hole. Kemungkinan terakhir ini digali oleh Steven Frautschi dari Californian Institute of Technology pada 1982. Dia menyimpulkan bahwa energi yang diperoleh dari black hole akan berkurang lebih cepat daripada biaya pencariannya [lihat ilustrasi di bawah]. Belum lama ini kami memeriksa ulang kemungkinan ini dan menemukan bahwa keadaan sulit tersebut jauh lebih buruk dari dugaan Frautschi. Ukuran black hole yang disyaratkan untuk menyapu energi selamanya melampaui luas alam semesta tampak.

Strategi pengumpulan energi yang dipikirkan oleh fisikawan Steven Frautschi dari Caltech mengilustrasikan betapa sulitnya bertahan di hidup di masa depan jauh, 10100 atau lebih dari sekarang. Dalam banyak skenario kosmologis, sumberdaya berlipatganda selagi alam semesta—dan bola acuan lain di dalamnya (bola biru)—mengembang dan porsinya yang meluas menjadi teramati (bola merah). Sebuah peradaban bisa menggunakan black hole untuk mengkonversi materi—yang dirampas dari kekaisarannya (bola hijau)—menjadi energi. Tapi sementara kekaisaran itu tumbuh, biaya perebutan teritori baru bertambah; penaklukan tersebut hampir tidak bisa sama cepat dengan penipisan materi. Bahkan materi akan begitu tertipiskan sehingga peradaban takkan mampu membangun black hole yang cukup besar untuk mengumpulkannya.

Pelemahan energi kosmik betul-betul mengerikan jika alam semesta mengembang dengan laju mencepat. Semua objek jauh yang sekarang terlihat akhirnya akan menjauhi kita lebih cepat daripada cahaya, lalu lenyap dari pandangan. Total sumberdaya yang dapat kita gunakan, karenanya, dibatasi oleh apa yang bisa kita lihat hari ini, paling banter [lihat boks di bawah].

Yang Terburuk di Antara Alam-alam Semesta Potensial

Di antara semua skenario untuk alam semesta mengembang abadi, alam semesta yang didominasi oleh konstanta kosmologis adalah yang tersuram. Bukan cuma sudah jelas bahwa kehidupan tidak bisa berlangsung abadi di alam semesta demikian, tapi juga kualitas kehidupan akan cepat merosot. Jadi jika observasi mutakhir bahwa perluasan sedang mencepat memang terbukti [lihat “Mensurvey Ruangwaktu dengan Supernova”, tulisan Craig J. Hogan, Robert P. Kirshner, dan Nicholas B. Suntzeff], umat manusia akan menghadapi masa depan suram.

Perluasan kosmik membawa objek-objek saling menjauh, kecuali jika mereka diikat oleh gravitasi atau gaya lain. Dalam kasus kita, Bima Sakti adalah bagian dari gugus galaksi besar. Dalam radius sekitar 10 juta tahun-cahaya, gugus ini tetap sebagai kesatuan kohesif, sedangkan galaksi-galaksi di luar itu tersapu selagi ruang antargalaksi mengembang. Kecepatan relatif galaksi-galaksi jauh ini berbanding dengan jarak mereka. Di luar jarak tertentu yang disebut horizon, kecepatannya melampaui kecepatan cahaya (yang diperkenankan dalam teori relativitas umum sebab kecepatan tersebut ditanamkan oleh perluasan ruang itu sendiri). Kita tak bisa melihat lebih jauh lagi.

Jika alam semesta memiliki konstanta kosmologis berharga positif, sebagaimana diindikasikan oleh observasi, maka perluasan sedang mencepat: galaksi-galaksi mulai berpisahan semakin pesat. Kecepatan mereka masih berbanding dengan jarak mereka, tapi proporsionalitas ini tetap konstanta, tidak menurun, seiring waktu, sebagaimana terjadi jika alam semesta melambat. Konsekuensinya, galaksi-galaksi yang kini berada di luar horizon kita akan selamanya tak terlihat. Bahkan galaksi-galaksi yang saat ini dapat kita lihat—kecuali galaksi di gugus lokal—akhirnya akan mencapai kecepatan cahaya dan lenyap dari pandangan. Percepatan ini, yang menyerupai inflasi di alam semesta awal, dimulai ketika kosmos berumur sekitar setengah dari umur sekarang.

Lenyapnya galaksi-galaksi jauh akan terjadi berangsur-angsur. Cahaya mereka akan meregang sampai menjadi tak terdeteksi. Seiring waktu, jumlah materi yang bisa kita lihat akan berkurang, dan jumlah planet yang bisa dijangkau kapal bintang kita akan berkurang. Dalam dua triliun tahun ke depan, jauh sebelum bintang-bintang terakhir di alam semesta mati, semua objek di luar gugus galaksi kita takkan lagi bisa diamati atau diakses. Takkan ada planet-planet baru untuk ditaklukkan, sungguh. Kita akan betul-betul sendirian di alam semesta.—L.M.K. dan G.D.S.

Tidak semua bentuk energi mengalami pelemahan. Alam semesta mungkin, misalnya, dipenuhi jaringan string kosmik—konsentrasi energi yang tipis dan panjang tak terhingga yang mungkin telah mengembang sewaktu alam semesta purba mendingin tak merata. Energi per satuan panjang string kosmik tetap tak berubah meski terjadi perluasan kosmik [lihat “Cosmic Strings”, tulisan Alexander Vilenkin, Scientific American, Desember 1987]. Makhluk berakal dapat mencoba menggunting string tersebut, berkumpul di sekitar ujung-ujung yang lepas dan mulai mengkonsumsinya. Jika jaringan string berpanjang tak terhingga, mereka bisa memuaskan nafsu makan mereka selamanya. Persoalan dalam strategi ini adalah bahwa apapun yang bisa diperbuat oleh makhluk hidup, proses-proses alami juga bisa memperbuatnya. Jika sebuah peradaban dapat memikirkan cara menggunting string kosmik, maka jaringan string akan runtuh berantakan dengan sendirinya. Contoh, black hole dapat secara spontan muncul pada string dan melahapnya. Oleh sebab itu, makhluk hanya bisa menelan string dalam jumlah terhingga sebelum berlari ke ujung lepas lainnya. Keseluruhan jaringan string akhirnya akan menghilang, menyisakan peradaban melarat.

Bagaimana dengan penambangan vakum quantum? Bagaimanapun, akselerasi kosmik mungkin didorong oleh konstanta kosmologis, sebentuk energi yang tidak menipis selagi alam semesta mengembang [lihat “Antigravitasi Kosmologis”, tulisan Lawrence M. Krauss]. Jika ini benar, ruang hampa dipenuhi tipe radiasi ganjil, disebut radiasi Gibbons-Hawking atau de Sitter. Sialnya, mustahil menyuling energi dari radiasi ini untuk kerja berguna. Jika vakum quantum menghasilkan energi, ia akan jatuh ke status energi rendah, padahal vakum sudah merupakan status energi terendah yang ada.

Tak peduli seberapa cerdik kita mencoba dan seberapa kooperatif alam semesta ini, suatu hari kelak kita akan harus menghadapi keterbatasan sumberdaya yang dapat kita pakai. Meski begitu, adakah cara untuk menanggulanginya untuk selamanya?

Alam semesta yang mengembang terlihat sangat berbeda, tergantung pada apakah pertumbuhannya melambat (gambar sebelah atas) atau mencepat (gambar sebelah bawah). Dalam kedua kasus, alam semesta berluas tak terhingga, tapi suatu petak ruang—dibatasi oleh bola acuan yang melambangkan jarak ke galaksi tertentu—membesar (bola biru). Manusia bisa melihat volume alam semesta terbatas di sekeliling mereka, yang terus tumbuh selagi sinyal cahaya sempat menjalar (bola merah). Jika perluasan melambat, kita bisa melihat porsi kosmos yang sedang meluas. Semakin banyak galaksi memenuhi langit. Tapi jika perluasan mencepat, kita bisa melihat porsi kosmos yang sedang menyusut (karena berkurangnya jangkauan penglihatan kita—penj). Ruang terasa menghampa.

Strategi nyata adalah belajar mencukupkan diri dengan [cadangan] yang sedikit, sebuah skema yang pertama kali dibahas secara kuantitatif oleh Dyson. Dalam rangka mengurangi konsumsi energi dan menjaganya tetap rendah meski digunakan, kita akhirnya akan harus menurunkan suhu tubuh kita. Seseorang mungkin berspekulasi tentang manusia rekayasa genetik yang berfungsi pada suhu kurang dari 310 kelvin (98,6 derajat Fahrenheit). Tapi suhu tubuh manusia tidak bisa diturunkan sembarangan; titik beku darah merupakan batas bawah tegas. Ujung-ujungnya, kita akan harus membuang tubuh kita seluruhnya.

Meski futuristik, ide melepas tubuh tidaklah menghadirkan kesulitan fundamental. Ide ini hanya menganggap bahwa kesadaran tidaklah terikat pada set molekul organik tertentu melainkan dapat dimasukkan ke dalam berbagai wujud, mulai dari cyborg sampai awan antarbintang yang tak memiliki perasaan [lihat “Will Robots Inherit the Earth” tulisan Marvin Minsky, Scientific American, Oktober 1994]. Kebanyakan filsuf dan ilmuwan kognitif modern memandang pikiran sadar sebagai sebuah proses yang mampu dikerjakan oleh komputer. Detil-detilnya tidak berhubungan bahasan kita di sini (meski menyenangkan, sebab kami tak kompeten untuk membahasnya). Kita masih punya waktu bermiliar-miliar tahun untuk merancang inkarnasi fisik baru guna menjadi tempat transferan diri sadar kita kelak. “Tubuh” baru ini akan dibutuhkan untuk beroperasi pada suhu dingin dan laju metabolisme rendah—dengan kata lain, laju konsumsi energi rendah.

Dyson menunjukkan bahwa jika organisme dapat memperlambat metabolismenya selagi alam semesta mendingin, mereka bisa mengatur untuk mengkonsumsi energi dalam jumlah terhingga untuk waktu yang abadi. Walaupun suhu rendah juga memperlambat kesadaran—jumlah pikiran per detik—laju tersebut akan tetap cukup besar untuk jumlah pikiran total yang tak terbatas, secara prinsip. Singkatnya, makhluk berakal bisa bertahan hidup selamanya, bukan cuma dalam waktu absolut tapi juga dalam waktu subjektif. Selama organisme terjamin memiliki jumlah pikiran tak terhingga, mereka takkan keberatan [menempuh] langkah hidup yang lesu/lambat. Karena bermiliar-miliar tahun menghampar di hadapan Anda, apa gunanya tergesa-gesa?

Sekilas, ini mungkin terdengar seperti mendapatkan sesuatu dengan cuma-cuma. Tapi matematika ketakterhinggaan bisa bertentangan dengan intuisi. Agar organisme mempertahankan derajat kompleksitas yang sama, Dyson berargumen, laju pemrosesan informasinya harus berbanding lurus dengan suhu tubuh, sedangkan laju konsumsi energi berbanding dengan kuadrat suhu (faktor suhu tambahan datang dari termodinamika dasar). Oleh sebab itu, kebutuhan tenaga  menurun lebih cepat daripada kesigapan berpikir [lihat ilustrasi di bawah]. Pada suhu 310 kelvin, tubuh manusia menghabiskan kurang-lebih 100 watt. Pada suhu 155 kelvin, organisme yang sama kompleksnya dapat berpikir dengan setengah kecepatan [aslinya] tapi mengkonsumsi seperempat tenaga. Konsesi ini dapat diterima sebab proses-proses fisikal di lingkungan melambat dengan laju serupa.

Kehidupan abadi dengan energi terbatas? Jika bentuk kehidupan baru bisa menurunkan suhu tubuhnya ke bawah angka 310 kelvin (98,6 derajat Fahrenheit) manusia, ia akan mengkonsumsi lebih sedikit daya, meski akibatnya harus berpikir secara lebih melempem. Karena metabolisme akan turun lebih cepat daripada proses berpikir, bentuk kehidupan ini bisa mengatur untuk memiliki jumlah pikiran yang tak terhingga menggunakan sumberdaya terbatas. Kelemahannya, kemampuannya untuk mendisipasi panas buangan juga turut turun, mencegahnya mendingin ke bawah 10-13 kelvin.

Tidur Berarti Mati
Sayangnya terdapat jebakan. Sebagian besar tenaga berdisipasi sebagai kalor/panas, yang pasti akan lepas—biasanya dengan memancar—jika objek tidak memanas. Kulit manusia, contohnya, berpijar cahaya inframerah. Pada suhu amat rendah, radiator paling efisien ini akan menjadi gas elektron yang tipis. Tapi efisiensi radiator optimal ini pun jatuh seiring kubik [penurunan] suhu, lebih cepat daripada penurunan laju metabolisme. Akan tercapai satu titik di mana organisme tak bisa menurunkan suhunya lebih jauh lagi. Mereka akan terpaksa mengurangi kompleksitasnya—membodohkan diri. Tak lama kemudian, mereka tak bisa lagi dianggap berakal.

Yang menakutkan, ini mungkin terasa seperti akhir. Tapi untuk mengkompensasi inefisiensi radiator, Dyson dengan berani memikirkan strategi hibernasi. Organisme harus menghabiskan sedikit waktu saja untuk terjaga. Sewaktu tidur, laju metabolisme mereka akan jatuh, tapi—yang krusial—mereka akan tetap menghamburkan panas. Dengan cara ini, mereka dapat mencapai suhu tubuh rata-rata lebih rendah lagi [lihat ilustrasi di bawah]. Nyatanya, dengan menghabiskan semakin banyak waktu dengan tidur, mereka dapat mengkonsumsi energi dalam jumlah terhingga tapi dapat eksis untuk selamanya dan memiliki jumlah pikiran yang tak terhingga. Dyson menyimpulkan bahwa kehidupan abadi memang memungkinkan.

Hibernasi dapat menyingkirkan masalah pembuangan panas. Selagi bentuk kehidupan mendingin, ia akan menghabiskan porsi waktunya yang bertambah dengan tidur, semakin mengurangi laju metabolisme rata-ratanya dan kecepatan berpikirnya. Dengan cara ini, konsumsi daya bisa tetap lebih rendah daripada laju maksimum disipasi panas, sambil tetap memperkenankan jumlah pikiran yang tak terhingga. Tapi skema semacam ini dapat berbenturan dengan persoalan lain, misalnya batasan quantum.

Sejak paper awalnya, beberapa kesukaran terkait rancangannya telah mengemuka. Salah satunya, Dyson berasumsi bahwa suhu rata-rata angkasa—saat ini 2,7 kelvin, yang ditentukan oleh radiasi gelombang mikro kosmik latar—akan selalu menurun selagi kosmos mengembang, sehingga organisme bisa terus menurunkan suhu selamanya. Tapi jika alam semesta memiliki konstanta kosmologis, suhunya mempunyai batas bawah absolut yang ditetapkan oleh radiasi Gibbons-Hawking. Untuk estimasi mutakhir atas harga konstanta kosmologis, radiasi ini memiliki suhu efektif sekitar 10-29 kelvin. Sebagaimana dicatat secara terpisah oleh kosmolog J. Richard Gott II, John Barrow, Frank Tipler, dan kami, sekali organisme mendingin hingga level ini, mereka tidak dapat terus menurunkan suhu dalam rangka menghemat energi.

Kesukaran kedua adalah kebutuhan akan jam alarm untuk membangunkan organisme secara berkala. Jam-jam ini harus beroperasi secara andal untuk waktu yang semakin panjang dan dengan energi yang semakin sedikit. Mekanika quantum mengindikasikan bahwa ini mustahil, Pikirkan, misalnya, sebuah jam alarm yang terdiri dari dua bola kecil yang dipisah jauh lalu diarahkan ke satu sama lain dan dilepas. Ketika bertubrukan, mereka membunyikan bel. Untuk memperpanjang waktu di antara alarm-alarm, organisme melepas bola pada kecepatan rendah. Tapi akhirnya jam akan menyentuh batasan dari prinsip ketidakpastian Heisenberg, yang melarang kecepatan dan posisi bola terinci ke presisi tertentu. Jika salah satunya tidak cukup akurat, jam alarm akan gagal, dan hibernasi akan berubah menjadi istirahat abadi.

Kita mungkin membayangkan jam alarm lain yang bisa selamanya berada di atas batas quantum dan bahkan dapat diintegrasikan dengan organisme itu sendiri. Namun demikian, belum ada yang menemukan mekanisme spesifik yang dapat secara andal membangunkan organisme sambil mengkonsumsi energi terhingga.

Kekambuhan Abadi
Keraguan ketiga dan terumum mengenai keberlangsungan jangka panjang makhluk berakal adalah menyangkut batasan fundamental komputasi. Ilmuwan komputer pernah menganggap mustahil melakukan komputasi tanpa menghabiskan sejumlah energi minimum tertentu per operasi, jumlah yang berbanding lurus dengan temperatur komputer. Lalu, pada awal 1980-an, periset menyadari bahwa proses-proses fisikal tertentu, semisal efek quantum atau gerak Brownian acak sebuah partikel dalam fluid, bisa menjadi basis untuk komputer lossless (tanpa kebocoran—penj) [lihat “The Fundamental Physical Limits of Computation”, tulisan Charles H. Bennett dan Rolf Landauer, Scientific American, Juli 1985].

Komputer demikian dapat beroperasi dengan jumlah energi kecil. Untuk mengkonsumsi lebih sedikit energi, ia tinggal melambat saja—konsesi yang mungkin mampu dilakukan oleh organisme abadi. Hanya ada dua syarat. Pertama, mereka harus tetap berada dalam kesetimbangan termal dengan lingkungan. Kedua, mereka jangan membuang informasi. Jika mereka melakukannya, komputasi akan jadi irreversible (tak dapat dibalik), dan secara termodinamis sebuah proses irreversible pasti menghamburkan energi.

Yang tak menyenangkan, syarat-syarat di atas menjadi tak teratasi di alam semesta yang mengembang. Selagi perluasan kosmik melemahkan dan meregangkan panjang-gelombang cahaya, organisme tak mampu memancarkan atau menyerap radiasi yang mereka perlukan untuk membangun kesetimbangan termal dengan lingkungan. Dan dengan jumlah material terbatas yang bisa mereka gunakan, dan karenanya memori yang terbatas, mereka akhirnya harus melupakan pikiran lama demi memperoleh pikiran baru. Eksistensi kekal macam apa yang akan dimiliki oleh organisme semacam itu, sekalipun secara prinsip? Mereka dapat mengumpulkan partikel dan informasi dalam jumlah terbatas saja. Partikel-partikel dan bit-bit itu bisa dikonfigurasi dengan cara yang terbatas saja. Karena pikiran adalah reorganisasi informasi, informasi terbatas mengimplikasikan jumlah pikiran yang terbatas. Yang akan diperbuat organisme adalah menghidupkan ulang masa lalu, memiliki pikiran yang sama berulang-ulang. Keabadian akan menjadi penjara, ketimbang cakrawala kreativitas dan eksplorasi yang meluas tanpa ujung. Itu mungkin nirwana, tapi apakah akan hidup?

Namun cukup adil untuk dikatakan bahwa Dyson belum menyerah. Dalam korespondensinya dengan kami, dia menyatakan bahwa kehidupan bisa menghindari batasan quantum pada energi dan informasi, dengan, contohnya, tumbuh dari segi ukuran atau menggunakan berbagai tipe memori. Betapapun pernyataannya menggairahkan, pertanyaannya adalah apakah kehidupan kita [berbentuk] “analog” atau “digital”—yakni, apakah fisika kontinum atau fisika quantum menetapkan batasnya. Kita percaya bahwa secara keseluruhan, kehidupan [berbentuk] digital.

Adakah harapan lain akan kehidupan abadi? Mekanika quantum, yang menaruh batas tegas pada kehidupan, mungkin datang menyelamatkan dengan kedok lain. Contoh, jika mekanika quantum gravitasi memperkenankan eksistensi wormhole stabil, makhluk hidup dapat mengelaki rintangan yang dipasang oleh kecepatan cahaya, mendatangi wilayah-wilayah alam semesta yang tak terakses, dan mengumpulkan energi dan informasi dalam jumlah tak terhingga. Atau barangkali mereka dapat mengkonstruksi “bayi” alam semesta [lihat “Alam Semesta Berinflasi yang Mereproduksi Diri”, tulisan Andrei Linde] dan mengirim mereka—atau setidaknya set instruksi yang bisa dipakai untuk menyusun ulang diri mereka—lewat [wormhole] menuju bayi alam semesta itu. Dengan begitu, kehidupan akan berjalan terus.

Batas tertinggi kehidupan, bagaimanapun juga, hanya akan menjadi signifikan pada skalawaktu yang betul-betul kosmik. Tapi tetap saja, bagi beberapa orang mungkin terasa menggelisahkan bahwa kehidupan, sudah pasti dalam inkarnasi fisiknya, harus berakhir. Tapi bagi kami, luar biasa sekali bahwa dengan pengetahuan terbatas pun, kita bisa menarik kesimpulan mengenai isu-isu sebesar itu. Barangkali menyadari alam semesta kita yang mempesona dan nasib kita di dalamnya merupakan anugerah yang lebih agung daripada sekadar bisa menghuninya selamanya.

Penulis
Lawrence M. Krauss dan Glenn D. Starkman menganggap perenungan mereka tentang masa depan kehidupan merupakan perpanjangan alami minat mereka pada cara kerja fundamental alam semesta. Buku-buku Krauss mengenai prediksi sains fiksi, The Physics of Star Trek dan Beyond Star Trek, memiliki motivasi serupa. Ketua departemen fisika di Case Western Reserve University, Krauss adalah salah satu kosmolog pertama yang berargumen keras bahwa alam semesta didominasi oleh konstanta kosmologis—sebuah pandangan yang kini dipeluk secara luas. Starkman, juga profesor di Case Western, barangkali dikenal lewat karyanya mengenai topologi alam semesta. Kedua penulis merupakan sosok optimis yang frustasi. Mereka mencari cara agar kehidupan bisa berlangsung selamanya, namun sia-sia. Meski begitu, mereka tetap berharap Cleveland Indians akan memenangkan Seri Dunia dalam panjangnya waktu yang tersisa ini.

Untuk Digali Lebih Jauh

  • Time without End: Physics and Biology in an Open Universe. Freeman J. Dyson dalam Reviews of Modern Physics, Vol. 51, No. 3, hal. 447-460, Juli 1979.
  • The Anthropic Cosmological Principle. John D. Barrow dan Frank J. Tipler. Oxford University Press, 1988.
  • The Last Three Minutes: Conjectures about the Ultimate Fate of the Universe. Paul C. W. Davies. HarperCollins, 1997.
  • The Five Ages of the Universe: Inside the Physics of Eternity. Fred Adams dan Greg Laughlin. Free Press, 1999.
  • Quintessence: The Mystery of the Missing Mass. Lawrence M. Krauss. Basic Books, 1999.
  • Life, the Universe, and Nothing: Life and Death in an Ever-Expanding Universe. Lawrence M. Krauss dan Glenn D. Starkman dalam Astrophysical Journal, Vol. 531, hal. 22-30, 2000. Tersedia di xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/9902189.

One thought on “Nasib Kehidupan di Alam Semesta

  1. Sebagian besar dari artikel Scientific American ditulis oleh ilmuwan atheis atau sekuler. Tapi bukan berarti kami mendukung seluruh argumentasinya, kami hanya mengambil pelajaran yang bernilai, meski belum tentu benar. Perlu dicatat kami tidak bisa mencatut sebagian isi yang sesuai dengan selera. Kami harus menampilkan artikel asli/utuh, meski itu secara gamblang memperlihatkan nilai-nilai yang bertentangan dengan agama. Hal ini yang juga dilakukan oleh ilmuwan muslim terdahulu di masa kejayaan peradaban Islam (meski sebagian muslim militan tidak mengakuinya). Ilmuwan muslim terdahulu menerjemahkan banyak materi Yunani, India, Romawi, Mesir dan lainnya. Yang terpenting, mereka telah melestarikan angka nol dari peradaban terdahulu.

    Tentu sebagian mereka, kalau saya layak menghakimi, terjebak ke dalam filsafat bid’ah. Tapi perlu dicamkan, sekiranya mereka tak berhitung untuk mengambil langkah menerjemahkan materi luar, tentu hari ini kita takkan memiliki seluruh perangkat elektronika yang kita manfaatkan. Komputer berangkat dari prinsip elektron, hasil dari teori quantum. Dan teori quantum takkan ada tanpa angka nol. Angka nol ini, seandainya tidak dilestarikan oleh ilmuwan muslim terdahulu, mungkin sudah lenyap (sebelum kelak akhirnya ditemukan kembali, kalau Allah berkehendak). Sekarang semua orang memanfaatkan perangkat elektronika, komputer, dan semacamnya, baik itu agamawan, pendosa, orang saleh, militan, pengusaha, dan lain-lain. Kita jangan cepat menolak suatu ilmu sains meski itu datang dari seorang yang buruk secara agama. Tentu saja angka nol ini diajarkan oleh Allah kepada Adam as lalu diturunkan kepada keturunannya. Tapi ini takkan eksis jika ilmuwan muslim tak berani menerjemahkan literatur Yunani dan India, dan sebagainya.

    Terkadang terlintas dalam pikiran bahwa Allah mungkin memutuskan memisahkan sains dan Islam di awal keruntuhan Kekhalifahan agar tak terjadi kerusakan akidah dan agama. Biarlah sains untuk sementara diserahkan kepada kaum sekuler. Sebab kalau tidak, mungkin agama Islam bercampurbaur dengan khurafat filsafat Yunani dan lainnya. Sebab kaum agamawan terlalu cepat dan selalu mencari dasar secara membabi-buta. Dan suatu hari kelak sains akan kembali ke pangkuan muslim dalam kerangka yang benar.

    Bukan pula penerjemahan kami ini dilakukan untuk ikut berasyik-masuk dalam drama perenungan filosofis. Tidak, tauhid sudah nyata dan hak. Hari ini kita sedang menyaksikan transisi peradaban. Siapa pewaris peradaban dunia berikutnya setelah Barat runtuh? China ataukah langsung jatuh kepada kekhalifahan (kekhalifahan wajib berdiri di akhir zaman ini, sebab kalau tidak, akan membatalkan kenabian Muhammad saw dan kesucian al-Qur’an mengingat Kekhalifahan akhir zaman terdapat dalam hadits Nabi saw)?

    Dengan mempelajari sains ini mungkin kita dapat merasakan psikologi, hasrat, watak, ambisi, argumentasi tentang eksistensi dan keberlangsungan hidup peradaban Barat. Bodoh rasanya jika kita tidak belajar dari peradaban sebesar ini, memanfaatkan apa yang mesti dimanfaatkan, mengambil sisi baiknya.

    Kami yakin, para ilmuwan atheis terlalu pintar untuk tidak memahami ketauhidan dari segala fenomena alam yang mereka kagumi. Mereka tidak bodoh. Mungkin ada dua golongan atheis dari mereka: pertama, yang murni atheis, tanpa ada ingatan/kesadaran akan Tuhan sedikit pun dalam hati mereka, kedua, yang menjadi atheis karena tak bisa menerima kenyataan sosial. Ya golongan kedua ini mengaitkan realitas fisikal dengan realitas sosial. Mereka terpukul dan kecewa. Singkatnya, mereka lemah untuk mau memperjuangkan perubahan (atau kehendak bebas manusia menuju kondisi lebih baik, dengan jihad, amar ma’ruf nahi mungkar, introspeksi, bertakwa, dan lain-lain). Lalu mereka menyalahkan Tuhan.

    Di sinilah atheisme berhadap-hadapan langsung dengan tauhid. Sesungguhnya hari ini manusia berakal harus memilih antara menjadi atheis atau bertauhid. Tidak boleh ada dualisme ketuhanan, trinitarianisme ketuhanan, dan seterusnya sampai berjuta-juta tuhan seperti Odinisme atau kaum Hindu India. Jangan berpura-pura buta atau jangan biarkan diri kita terseret ego hingga tidak mau melihat kebenaran tauhid. Tidak mungkin segala realitas di sekitar kita, seluruhnya semuanya, terbentuk dari dualisme ketuhanan dan seterusnya. Tauhid Islam adalah tauhid yang diajarkan sejak manusia pertama kali diciptakan. Tauhid ini bebas dari segala bentuk penyifatan Tuhan secara tak layak. ALLAH tidak memperanakkan dan tidak diperanakkan. Dia tidak beristri. Dia tidak mengambil bentuk makhluk-Nya. Dia tidak sama dengan makhluk-Nya. Semulia apapun makhluk-Nya, tidak layak dan tidak pantas sama sekali menempati Kemahatinggian-Nya, termasuk para Nabi dan Rasul dan sahabat-Nya. ALLAH adalah DIA YANG MAHA ESA, TIDAK MEMERLUKAN siapapun. Uzair, betapapun mulia, tidak pantas disembah, bukan pula dia anak ALLAH, sebab ALLAH tidak beranak. Begitupula halnya dengan Isa. Dan belakangan ada golongan sesat bernama Syiah yang mengagungkan Ali hingga ke tingkat kenabian bahkan ketuhanan. Ketahuilah, seandainya Muhammad saw pun di akhir hidupnya mengaku sebagai tuhan (sesuatu yang mustahil dan faktanya tidak terjadi), dan diri ini berada di sisinya saat itu, lengan ini siap menebas lehernya. Apalagi untuk ukuran Ali as. Semua karena tauhid. ALLAH itu tiada duanya. DIA adalah segalanya dalam hati kaum bertauhid. Dia Maha Esa. Dia Cahaya Tunggal. Cahaya di atas cahaya. DIA adalah pengisi relung hati, DIA yang terasa keberadaan-NYA oleh kaum bertauhid. DIA Memberi petunjuk. Keridhoan-Nya sangat didambakan oleh manusia bertauhid dan insyaf.

    Jadi, dengan mempelajari sains, kita tak boleh terjebak ke dalam sinkretisme, panteisme, agnotisme, syiah, trinitarianisme, dan isme-isme lain di luar tauhid. Sebab isme-isme itu tidak mengerti sifat dan kedudukan Tuhan dengan benar. Mereka tidak menempatkan Tuhan dalam posisi semestinya, padahal fenomena alam yang dipelajari sains mampu mengisyaratkan sifat Tuhan dengan begitu mulia.

    Tersisa atheisme di hadapan kaum bertauhid, umat Islam ahlus sunnah wal jamaah (bertauhid lurus). Namun kaum atheis pun takkan bisa menandingi kaum bertauhid. Secara istilah, atheisme muncul setelah theisme. Jadi atheisme adalah pembangkangan terhadap theisme. Kalau menolak ini, mulai sekarang sebaiknya kaum atheis menamakan diri sebagai kaum “a”, supaya secara istilah, theisme muncul dari kata atheisme. Bukankah begitu, kaum “a”?. Sebagai manusia modern yang rasional tentu kita selalu tertawa-tawa, ya iyalah, gimana enggak gitu loh, kaum “a” adalah kaum kebetulan. Mereka memuja kebetulan. Alam semesta terbentuk kebetulan. Tanpa kausa. Seandainya manusia lupa siapa pembuat gunting pertama, misalnya, mungkin jutaan tahun di masa depan kita akan menyebut gunting terbentuk kebetulan. Wahai manusia musyrik, kafir, atheis, yang memiliki kesadaran akal, jangan berpura-pura lagi!

    Sungguh ketauhidan membuat diriku merasa puas dan bangga sebagai manusia. Hujjah mereka takkan menang selamanya.

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