Apakah Ruang Angkasa mempunyai Bentuk ?

Berabad-abad yang lalu, manusia memandang di langit malam dan membayangkan bahwa suatu bola bumi yang hitam membungkus Bumi. Mereka percaya bintang-bintang hanyalah menunjukkan dengan tepat tentang cahaya. Matahari, bulan dan planet-planet lain melingkari Bumi di suatu yang reguler, pola yang sempurna. Di dalam pikiran mereka, alam semesta itu kecil, terpusat Di Atas Bumi dan mengorganisir ke dalam lapisan-lapisan yang sempurna.

Para ilmuwan Copernicus dan Galileo menemukan
kekurangan-kekurangan di dalam filsafat ini. Itu membutuhkan lebih dari (sekedar) suatu abad setelah penemuan-penemuan Galileo bagi dunia untuk menerima bahwa Earth bukan pusat dari alam semesta. Seperti waktu berlalu, kita mulai belajar lebih banyak tentang alam semesta. Dewasa ini, kita belajar alam semesta melalui teropong bintang yang dikedepankan, satelit-satelit dan pemeriksaan-pemeriksaan.

Sekarang kita mempunyai gambaran-gambaran dari galaksi-galaksi berjuta-juta tahun cahaya jauh dari Bumi. Para ilmuwan belajar bintang-bintang jauh secara reguler. Mereka bahkan sudah mendeteksi planet-planet di luar sistem matahari kita sendiri.

Apa yang kita memahami tentang alam semesta secara keseluruhan? Apakah (itu) berkembang? Apakah (itu) tanpa batas? Jika itu bukan tanpa batas, apa yang kepalsuan di luar batas dari ruang? Dan apa persisnya ruang yg kita lihat itu?

Pertanyaan-pertanyaan ini jatuh di bawah kategori dari ilmu semesta, studi dari alam semesta. Orang-orang sudah mencoba beraneka pendekatan untuk belajar alam semesta. Sebagian orang berkonsentrasi pada matematika. Yang lain lebih menyukai dengan ilmu fisika. Dan banyak juga yang mengambil suatu pendekatan yang filosofis.

Tidak ada konsensus antar cosmologists tentang apa "space/ruang"itu, tetapi ada banyak teori-teori. Bagian dari tantangan tentang ruang menguraikan bahwa hal itu adalah sangat sulit untuk diimajinasikan. Otak kita digunakan untuk berpikir tentang lokasi-lokasi dalam dua dimensi. Sebagai contoh, anda dapat menentukan lokasi kita di suatu peta yang menggunakan garis bujur dan garis lintang. Tetapi ruang mempunyai empat dimensi. Tidak hanya apakah Anda harus menambahkan kedalaman kepada dimensi-dimensi panjangnya dan lebar, anda juga harus menambahkan waktu. Sebenarnya, banyak cosmologists mengacu pada koleksi ini dimensi-dimensi sebagai ruang-waktu.

The Big Bang, Gravity and General Relativity
[video]http://youtu.be/CFABdPZ-4hM[/video]

Tiga teori yang bersifat sebagai instrumental dalam memberi arti bentuk dari alam semesta itu adalah big bang, the theory of gravity and Einstein’s theory of general relativity. Cosmologists mempertimbangkan; menganggap semua teori ketika ini membentuk hipotesis sekitar bentuk dari ruang. Tetapi apa persisnya teori-teori ini ?

Teori big bang itu adalah satu usaha untuk menguraikan permulaan alam semesta. Melalui pengamatan dan analisa, ahli falak menentukan bahwa alam semesta sedang berkembang. Mereka juga telah mendeteksi dan belajar cahaya bahwa memulai milyar bertahun-tahun yang lalu kembali ketika alam semesta itu adalah sangat muda. Mereka berteori bahwa pada sekali, semua perihal dan energi di dalam alam semesta itu adalah terdapat di satu titik dengan tidak dipercaya kecil. Lalu, alam semesta memperluas tiba-tiba. Massa dan energi meledak keluar pada kecepatan berjuta-juta tahun cahaya setiap pecahanannya dalam hitungan detik. Ini menjadi fondasi alam semesta seperti yang telah kita ketahui.

CODE
Singularity
General relativity menyatakan bahwa tepat sebelum dentuman besar, suatu titik dengan volume kosong dan kepadatan tanpa batas berisi semua sebenarnya alam semesta. Peristiwa ini disebut suatu Singularity. Massa yang masuk suatu lubang hitam juga masuk ke dalam suatu Singularity karena secara bersamaan, volume menjadi kosong dan kepadatan nya meningkat tak terhingga tak terbatas [Stephen Hawking].


Teori dari negara gaya berat bahwa setiap partikel dari massa mempunyai satu atraksi kepada semua partikel yang lain dari massa. Secara rinci, partikel-partikel akan menarik satu sama lain dengan suatu kekuatan sebanding kepada massa mereka dan berbanding terbalik dengan pangkat. Persamaan nya adalah spt ini:

CODE
F = GMm/r2.


F adalah kekuatan tarikan gravitasi. M dan seribu mewakili; menunjukkan massa dari object keduanya yang dimasalahkan. R2 itu adalah jarak antara kedua object dipangkatkan. Lalu apa adalah G? (ia) adalah konstanta gravitasi. Itu mewakili; menunjukkan proportionalas yang tetap antara setiap dua object, apapun juga yang massa mereka. Konstanta gravitasi itu adalah 6672 x 10-11 N m2 kg-2.Suatu nomor yang sangat kecil, dan itu menjelaskan mengapa object tidak hanya berpegang thd satu objek lainnya satu sama lain sepanjang waktu. Dibutuhkan object dari massa yang besar untuk memiliki apapun lebih dari (sekedar) suatu pengaruh gravitasi yang sepele pada object yang lain.

Jika teori ledakan dahsyat itu adalah benar, lalu ketika alam semesta mulai ke sana harus mempunyai suatu yang sangat besar meledak tentang energi untuk mendorong massa secara jauh dan sangat cepat. Itu pun harus mengalahkan tarikan gravitasi antar semua massa di dalam alam semesta. Apakah cosmologists berusaha untuk menentukan sebesar massa sebenarnya di dalam alam semesta. Dengan massa yang cukup, tarikan gravitasi itu akan secara berangsur-angsur melambat dan lalu membalikkan perluasan alam semesta itu. Pada akhirnya, alam semesta itu bisa susut ke dalam singularitas yang lain. Ini disebut penyebab The Big Crunch. Tetapi jika ada tidak cukup massa, tarikan gravitasi itu tidak akan cukup kuat untuk menghentikan perluasan alam semesta itu, dan itu akan trus bertambah tak terbatas.

Bagaimana teori relatifitas? Di samping menjelaskan hubungan antara energi dan massa, itu juga mengarah ke arah kesimpulan bahwa ruang dibengkokkan. Object di dalam ruang pindah ke edaran eliptis bukan karena gaya berat, tetapi karena ruang yang sendirinya dibengkokkan dan oleh karena itu suatu garis lurus adalah sebenarnya suatu pengulangan/jerat. Di dalam ilmu ukur, suatu garis lurus di suatu permukaan lengkung adalah suatu yang geodesik.

Ke tiga teori menggambarkan di atas wujud dasar dari berbagai teori-teori sekitar apa yang bentuk dari ruang sebenarnya. Tetapi tidak ada konsensus nyata yang di atasnya adalah bentuk yang benar.

The Shapes of Space


Ke tiga model-model utama dari alam semesta itu didasarkan pada lengkungan: zero curvature, positive curvature dan negative curvature.

Di dalam ilustrasi ini, anda dapat melihat ke tiga lengkungan berbeda dari masing2 model ruang

Suatu zero curvature akan berarti bahwa alam semesta itu adalah suatu rumah susun atau Euclidean alam semesta (Geometri Euclides berhubungan dengan permukaan-permukaan tidak dibengkokkan). Bayangkan ruang(spasi sebagai suatu dua struktur dimensional -suatu alam semesta Euclidian akan kelihatan seperti suatu pesawat yang datar/kempes. Garis sejajar hanyalah mungkin di suatu pesawat yang datar/kempes. Di suatu alam semesta yang datar/kempes, ada massa yang cukup sehingga alam semesta memperluas diri sendiri dengan tak terbatas tanpa pembalikan ke dalam suatu kehancuran, meskipun [demikian] derajat ekspansi berkurang dari waktu ke waktu.

Jika alam semesta mempunyai suatu lengkungan/kebongkokan yang positif, [ini] merupakan suatu alam semesta yang tertutup. Suatu dua model dimensional dari alam semesta seperti itu akan kelihatan seperti suatu lapisan. Adalah mustahil untuk memiliki geodesik paralel (garis lurus di suatu permukaan lengkung) -kedua bentuk akan bersinggungan pada beberapa titik. Di suatu alam semesta yang tertutup, ada massa yg cukup untuk membalikkan perluasan. Pada akhirnya, alam semesta seperti itu akan hancur sendirinya. Suatu alam semesta yang tertutup adalah suatu alam semesta yang terbatas -itu akan hanya memperluas kepada suatu ukuran yang tertentu sebelum hancur.

Lengkungan/kebongkokan negatif adalah suatu yang kecil lebih sulit untuk dibayangkan. Uraian yang paling umum adalah suatu pelana. Di suatu lengkungan/kebongkokan yang negatif model, dua bentuk bahwa akan menjadi paralel di suatu pesawat yang datar akan meluas menjauh dari satu sama lain. Cosmologists menyebut model-model lengkungan/kebongkokan negatif dari alam semesta membuka alam semesta. Di dalam alam semesta ini, ada tidak cukup massa untuk membalikkan atau melambat perluasan, dengan demikian alam semesta melanjutkan untuk memperluas dengan tak terbatas.

Apakah ruang nilai-tengah ini dibentuk seperti suatu pesawat yang datar, suatu lapisan atau suatu pelana? Tidak harus. Ingat bahwa ruang-waktu di/terukur dalam empat dimensi, yang mengurangi kegunaan dari dua contoh dimensional. Dan di sana adalah banyak bersaing teori sekitar apa yang bentuk yang terakhir dari alam semesta sebenarnya adalah.

Satu bentuk yang mungkin adalah torus yang rangkap tiga. Pada pandangan pertama, torus yang rangkap tiga muncul menjadi dadu/kubus yang biasa. Tetapi masing-masing muka dari kubus terpaku kepada muka di sisi kebalikannya. Bayangkan anda di suatu pesawat ruang angkasa yang sedang terbang di dalam suatu kubus yang besar. Anda terbang menuju puncak kubus. Anda tidak akan menabrak rumah susun diri anda ketika anda membuat kontak. Sebagai gantinya, anda akan muncul di suatu titik di dasar kubus tersebut. Dengan kata lain, anda sudah naik melalui sisi atas dan kembali di dalam melalui sisi dasar. Jika anda menempuh perjalanan cukup jauh di dalam setiap arah, anda akan pada akhirnya kembali ke tempat mana anda memulai. Ini tidak asingnya dari itu suatu konsep, karena di Bumi jika bepergian dalam suatu garis lurus, kita pada akhirnya akan kembali kepada titik awal.


Ilustrasi ini menunjukkan ruang dodecahedral terlihat dari sudut pandang pengamat dari kejauhan, jika memang hal itu memungkinkan

Bentuk lain adalah Poincaré dodecahedral spherical. Suatu bidang dua belas sisi. Poincaré mempunyai permukaan-permukaan sedikit membengkok. Ada kebingungan karena ukuran yang diproyeksikan dari alam semesta adalah yang lebih kecil dibanding bidang ini dapat benar-benar diamati. Dengan kata lain, jarak penglihatan kita melebihi batasan-batasan dari alam semesta. Tidak ada masalah; tak ada kesulitan, katakan cosmologists. Ketika anda memperhatikan suatu galaksi yang jauh bahwa akan kelihatannya untuk berada di luar batasan-batasan dari ruang, kita benar-benar mengalami perputaran balik pengaruh seperti yang digambarkan di atas. Galaksi yang dimasalahkan akan benar-benar di balik kita, tetapi kita sedang memeriksa satu muka dari duabelas bidang yg seolah-olah adalah suatu jendela. Jika bisa melihat cukup jauh, kita akan memperhatikan belakang kepala kita sendiri.

Bagaimana cara Mengukur Ruang Angkasa/Space


Teropong bintang menguji object dalam spektrum cahaya, tapi ini masih merupakan peralatan yg kurang baik.Karena cahaya dari galaksi-galaksi yang jauh dapat menginterupsi awan-awan dari partikel-partikel sebelum mencapai bumi. Alat-alat lain dapat mengukur panjang gelombang dgn baik di luar spektrum yg terlihat. Banyak dari studi-studi yang terbaru di dalam ilmu semesta berfokus kepada latar belakang cosmic microwave background (CMB). CMB itu adalah radiasi yang dihasilkan ketika alam semesta baru berumur 380,000 tahun. Oleh mempelajari radiasi ini, cosmologists dapat menarik kesimpulan apa2 di alam semesta ini yg sebelum dan sesudah terjadi.

Menggunakan Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), para ilmuwan membuat satu penemuan yang menarik sekitar CMB. Mereka menemukan bahwa variasi di dalam panjang gelombang radiasi dari CMB berhenti pada suatu titik tertentu. Dalam satu alam semesta yang tanpa batas, yang tak terhingga, akan tidak ada batas kepada ukuran dari panjang gelombang. Kita akan mengharapkan untuk melihat variasi dan frekwensi ukuran-ukuran. Hanyalah di suatu alam semesta yang terbatas atau khususnya yang tanpa batas bahwa kita mengharapkan untuk melihat suatu bentuk atas yang pasti dalam suatu panjang gelombang.

CODE
Music to My Ears[/size]
Di dalam keharmonisan, suatu dawai yang dipetik menghasilkan suatu bunyi dengan suatu panjang gelombang dua kali lebih panjangnya dari dawai. Anda tidak bisa menghasilkan suatu bunyi dengan suatu panjang gelombang lebih panjang dibanding yang lain. Di dalam terminologi ruang, ketidakhadiran dari panjang gelombang radiasi yang lebih panjang mengarahkan beberapa cosmologists untuk percaya bahwa alam semesta mempunyai suatu batas yang terbatas


Perihal perluasan, cosmologists menyebut rasio jumlah dari massa di dalam alam semesta dan jumlah yang diperlukan untuk menghentikan perluasan, densitas parameter. Suatu densitas parameter lebih besar dari 1 akan berarti suatu alam semesta yang tertutup -ada lebih banyak massa di dalam alam semesta bahwa akan diperlukan untuk membalikkan perluasan. Suatu densitas parameter dari 1 akan berarti suatu alam semesta yang datar di mana perluasan melambat tetapi tidak pernah sungguh berhenti. Dan suatu densitas parameter antara 0 dan 1 berarti satu alam semesta yang terbuka bahwa akan trus berekspandsi selamanya.

Tetapi kita tidak mengetahui berapa banyak massa benar-benar ada di dalam alam semesta. Kita hanya dapat mendeteksi relatif kecil, 5% dari massa yang diperlukan untuk membalikkan perluasan. Tetapi di sana muncul untuk menjadikan bahwa kita tidak bisa melihatnya sama sekali. Cosmologists sudah mencatat bahwa bintang-bintang pindah dgn cara yang absurd. Mereka bertindak seolah-olah ada lebih banyak penggunaan massa dari yg sebenarnya kita lihat. Beberapa cosmologists berteori bahwa ada semacam massa yg tidak bisa kita lihat sama sekali, yg disebut zat gelap(dark matter).


visible matter / baryonic matter


dark matter

CODE
Sebelum Big Bang terjadi?
Apa yang yang terjadi sebelum big bang? Adalah mustahil untuk dikatakan. Para ilmuwan berteori yang suatu ketika anda memampatkan sebenarnya alam semesta ke dalam suatu singularitas (suatu titik dengan kepadatan volume kosong yang tanpa batas), hukum ilmiah tidak bisa lagi diterapkan. Karena hukum dari ilmu fisika bersifat dapat diperdebatkan, sama sekali tidak mungkin untuk mengetahui apa yang, jika tidak demikian, menangani big bang. Ilmu pengetahuan tidak bisa menjawab pertanyaan.