ngehitsnow.id – Peneliti dari University of Sussex mengemukakan bahwa langkah awal menuju teori gravitasi kuantum, yang dianggap sebagai ‘holy grail’ dalam fisika, mungkin dapat ditemukan dalam penelitian tentang lubang hitam kuantum.
Studi ini menambahkan koreksi kuantum pada teori gravitasi klasik Einstein, melangkah jauh dalam menjembatani kesenjangan antara relativitas umum dan mekanika kuantum.
Kesenjangan Dua Teori Fisika Besar
Selama lebih dari seratus tahun, fisika terpisah antara dua teori dominan: relativitas umum yang menjelaskan alam semesta di skala besar dan mekanika kuantum yang fokus pada partikel subatomik.
Kedua teori belum dapat dipadukan menjadi satu kerangka yang konsisten, terutama saat menjelaskan kondisi ekstrem di inti lubang hitam.
Xavier Calmet, seorang fisikawan teoretis dan penulis utama studi ini, menjelaskan, ‘Lubang hitam adalah wilayah di ruang angkasa di mana gravitasi begitu kuat hingga cahaya pun tak bisa lolos. Namun, di pusatnya terdapat singularitas, di mana hukum fisika seperti yang kita kenal berhenti berlaku.’
Fenomena singularitas ini menjadi tantangan bagi teori relativitas umum dan menunjukkan bahwa teori tersebut tidak cukup untuk menggambarkan kondisi di pusat lubang hitam.
Solusi Kuantum
Meskipun gravitasi kuantum masih penuh misteri, Calmet dan timnya berhasil melakukan perhitungan koreksi kuantum pada persamaan Einstein menggunakan fisika medan kuantum modern.
Calmet mengatakan, ‘Yang menarik, kami menemukan selain lubang hitam klasik, juga muncul solusi kuantum untuk lubang hitam.’
Solusi ini dapat dihitung secara analitik di dekat event horizon, meski sampai saat ini belum bisa menjangkau pusat singularitas.
‘Solusi kuantum ini bukan sekadar versi modifikasi dari lubang hitam klasik—mereka benar-benar merupakan jenis lubang hitam baru yang hanya muncul dalam dunia yang tunduk pada hukum kuantum,’ tambahnya.
Masih Jauh dari Pembuktian Eksperimental
Walaupun temuan ini menunjukkan potensi besar, Calmet menekankan bahwa membedakan antara lubang hitam klasik dan lubang hitam kuantum melalui pengamatan sangatlah sulit.
‘Lubang hitam yang kita amati di alam semesta bisa jadi lebih cocok dijelaskan oleh solusi kuantum kami daripada oleh relativitas umum,’ ujarnya.
Karena baik solusi kuantum maupun relativitas umum memberikan hasil yang serupa pada skala besar, hal ini menyulitkan pengujian langsung perbedaan di antara keduanya.
‘Hingga teknologi observasi berkembang lebih lanjut, rahasia gravitasi kuantum kemungkinan besar akan tetap tersembunyi di balik cakrawala peristiwa lubang hitam—menunggu untuk diungkap,’ tutupnya.
