urbanstory.id – Peneliti dari University of Sussex telah mengungkap bahwa penelitian tentang lubang hitam kuantum dapat menjadi langkah awal dalam menemukan teori gravitasi kuantum, yang banyak dianggap sebagai ‘holy grail’ dalam fisika.
Studi terbaru ini menambahkan koreksi kuantum pada teori gravitasi klasik Einstein dan menjadi kemajuan penting dalam menghubungkan relativitas umum dengan mekanika kuantum.
Kesenjangan Dua Teori Fisika Besar
Selama lebih dari seratus tahun, fisika telah menghadapi perpecahan antara dua teori dominan: relativitas umum yang merangkum alam semesta pada skala besar dan mekanika kuantum yang berfokus pada perilaku partikel subatomik.
Kedua teori tersebut belum dapat dipadukan menjadi satu kerangka konsisten, khususnya dalam menjelaskan kondisi ekstrem seperti yang ditemukan di pusat lubang hitam.
Xavier Calmet, seorang fisikawan teoretis dan penulis utama studi ini, mengemukakan, ‘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 menciptakan tantangan bagi teori relativitas umum, mengindikasikan bahwa teori tersebut tidak cukup menjelaskan kondisi yang ada di pusat lubang hitam.
Solusi Kuantum
Meskipun gravitasi kuantum masih menyimpan banyak misteri, Calmet dan timnya berhasil melakukan perhitungan koreksi kuantum pada persamaan Einstein dengan menerapkan fisika medan kuantum modern.
Calmet menjelaskan, ‘Yang menarik, kami menemukan selain lubang hitam klasik, juga muncul solusi kuantum untuk lubang hitam.’
Solusi kuantum ini dapat dihitung secara analitik dekat event horizon, batas luar lubang hitam, meskipun belum berhasil 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
Meskipun temuan ini menunjukkan adanya potensi yang besar, Calmet menekankan bahwa membedakan antara lubang hitam klasik dan lubang hitam kuantum melalui observasi adalah hal yang sangat sulit.
‘Lubang hitam yang kita amati di alam semesta bisa jadi lebih cocok dijelaskan oleh solusi kuantum kami daripada oleh relativitas umum,’ ujar Calmet.
Namun, baik solusi kuantum maupun relativitas umum memberikan hasil yang mirip pada skala besar, sehingga menyulitkan untuk melakukan 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.
