PERKEMBANGAN ALAM SEMESTA

I.Evolusi Alam Semesta
Semenjak dahulu kala orang-orang sudah berusaha mempelajari keberadaan alam semesta, bagaimana proses evolusinya, melalui pengamatan bintang-bintang. Perlahan, ide-ide baru muncul seiring perkembangan peralatan untuk observasi. Meski sudah mengamatinya dari dulu, kita bisa katakan bahwa pemahaman yang lebih baik tentang evolusi alam semesta baru diperoleh pada awal abad ke-20.

Seorang fisikawan bernama Edwin Hubble telah merintis usaha untuk menghitung jarak beberapa galaksi dengan menggunakan analisis spektrum cahaya yang dipancarkan bintang-bintang dalam galaksi yang sedang diamati. Dia menemukan pola yang unik dari hasil analisisnya. Panjang gelombang dari beberapa bintang yang diamati ternyata tidak konstan, melainkan bergeser menuju panjang gelombang tertentu.
Pergeseran panjang gelombang ini disebut sebagai Efek Doppler, meniru fenomena serupa pada gelombang bunyi.Pengamatan Hubble menunjukkan bahwa spektrum galaksi bergeser ke arah panjang gelombang merah. Menurut efek Doppler, hal ini berarti mereka bergerak menjauhi pengamat. Semakin besar pergeseran merahnya berarti semakin cepat pergerakannya. Pergeseran merah yang semakin besar diperoleh dari pengamatan galaksi-galaksi yang jaraknya jauh. Jika diandaikan sebuah galaksi sebagai sebuah titik di alam Kata Latent menegaskan bahwa panas tidak menyebabkan perubahan temperatur, melainkan menyebabkan perubahan keadaan.Dalam hal ini panas yang ada di permukaan bumi juga berarti panas yang ada di permukaan lautan, danau, sungai, kelembapan tanah, vegetasi, yang menyebabkan air di permukaan bumi menguap (evaporasi) menjadi uap air yang naik ke atmosfir dalam proses konveksi alam semesta dan setiap titik saling menjauhi satu sama lain, maka bisa dikatakan bahwa alam semesta ini mengembang. Panas di permukaan bumi menyebabkan panasnya udara di permukaan oleh proses konduksi. Dari sinilah proses konveksi dimulai. Udara yang sudah dipanaskan oleh permukaan bumi kemudian naik ke permukaan karena konveksi, hingga menggantikan udara dingin yang berada di atasnya. Udara dingin yang tadinya berada di atas, terdorong ke bawah oleh hawa panas tadi. Karena proses konveksilah jumlah panas yang berhasil dipindahkan bumi ke angkasa lebih tinggi dibandingkan jika hanya terjadi proses konduksi saja. Uap air panas yang naik, mentransfer energi panas itu ke sekelilingnya dan selanjutnya akan berpindah ke bawah lagi.
Latent Heat
Seiring dengan proses konveksi, terjadi pula evaporasi/penguapan uap air yang juga mendinginkan permukaan bumi (contoh “Keringat mendinginkan tubuh”).

II.Hipotesis Big Bang
Dengan menghitung mundur pergerakan galaksi-galaksi di alam semesta, maka dahulu galaksi-galaksi tersebut tentulah saling berdekatan, bahkan mungkin menyatu. Dengan demikian tentu saja kerapatan massanya sangat besar. Jika pada awalnya alam semesta merupakan massa tunggal dengan kerapatan yang sangat besar.Maka temperatur dan energi alam semesta saat itu tentunya harus sangat tinggi. Hanya suatu ledakan yang maha dahsyat yang memungkinkan terjadinya keadaan awal alam semesta seperti itu. Hipotesis tentang adanya ledakan mahadahsyat inilah yang disebut sebagai hipotesis Big Bang. Hipotesis ini menjelaskan bahwa alam semesta bermula dari sebuah ledakan dahsyat dan galaksi akan menyebar tanpa batas, serta tidak pernah kembali ke pusat awalnya. Semua persediaan unsur diciptakan dalam setengah jam pertama setelah terjadi ledakan. Maka dari itu sebenarnya tidak ada materi baru yang diciptakan.
• Bagaimanakah peristiwa yang terjadi di saat-saat awal alam semesta tercipta? Yang menarik, para ilmuwan masih belum bisa merumuskan dengan pasti bagaimanakah keadaan alam semesta kita pada saat awal tersebut. Sesaat setelah “kelahirannya”, untuk pertama kali partikel-partikel elementer akan terbentuk. Sejalan dengan penyusunan partikel-partikel elementer tersebut energi alam semesta mulai menurun. Oleh sebab itu partikel-partikel utama penyusun zat yang lebih besar, yang tersusun atas partikel-partikel elementer, mulai dimungkinkan untuk terbentuknya partikel-partikel penyusun zat seperti hidrogen dan helium, mulai terbentuklah “benih-benih” pertama galaksi. Melalui proses pendinginan alam semesta, yang berarti juga awal hidup galaksi-galaksi yang pertama, lahirlah generasi pertama bintang. Aktivitas bintang-bintang ini mengakibatkan terus lahirnya bintang generasi berikutnya, termasuk kemudian dihasilkan planet-planet dan objek ruang angkasa lainnya. (Dia meninggikan bangunannya lalu menyempurnakannya [28]): pengembangan dan penyempurnaan
Dalam ayat 28 di atas terdapat kata ”meninggikan bangunan” dan ”menyempurnakan”. Kata ”meninggikan bangunan” ditafsirkan dengan alam semesta yang mengembang, sehingga galaksi-galaksi saling menjauh dan langit terlihat makin tinggi. Ibaratnya sebuah roti kismis yang semakin mengembang, dengan kismis tersebut dianggap sebagai galaksi. Jika roti tersebut mengembang maka kismis tersebut pun akan semakin menjauh satu sama lain.
Mengembangnya alam semesta sebenarnya adalah kelanjutan big bang. Jadi, pada dasarnya big bang bukanlah ledakan dalam ruang (seperti meledaknya bom), melainkan proses pengembangan ruang alam semesta secara cepat.
Sedangkan kata ”menyempurnakan”, menunjukkan bahwa alam ini tidak serta merta terbentuk, melainkan dalam proses evolusi yang terus berlangsung. Kelahiran dan kematian bintang yang terus terjadi. Penyempurnaan alam terus berlangsung.

III.Masa Depan Alam Semesta
Bagaimanakah masa depan alam semesta, setelah kelahiran dan kehidupannya sekarang? Pertanyaan ini mungkin diajukan oleh kita, seperti juga para ilmuwan yang bertanya-tanya. Para ilmuwan mengajukan tiga model yang sama menariknya tentang masa depan alam semesta kita ini, yaitu:
1. bahwa alam semesta akan terus mengembang, semua galaksi akan menggunakan energinya untuk terus bergerak, sampai seluruh energinya berubah menjadi energi diam. Akibatnya, alam semesta menjadi ‘diam’ dan ‘mati’, ataukah akan terjadi seperti model kedua?
2. Adakah suatu batas tertentu yang menunjukkan pengembangan alam semesta itu akan berhenti dan berbalik menjadi penyusutan gravitasi? Oleh karena seluruh energi yang digunakan untuk bergerak telah berubah menjadi energi potensial gravitasi, maka galaksi-galaksi mulai saling tarik-menarik dan akhirnya runtuh kembali menuju satu titik. Ataukah,
3. kerapatan alam semesta menjadi sangat kecil, sehingga semua galaksi terus bergerak saling menjauhi menuju tak hingga?
Sampai sekarang belum ada model yang benar-benar tepat untuk menggambarkan masa depan alam semesta. Pertanyaan-pertanyaan kita sekarang tentang suatu hal pada akhirnya memang akan terjawab, tetapi setelah itu akan selalu muncul pertanyaan-pertanyaan baru. Demikianlah yang terjadi jika kita bertanya tentang alam semesta, kita tidak akan pernah puas. Seringkali kita mencapai suatu pertanyaan yang mendasar sekali, yang akhirnya membuat hati kita kagum, heran, takzim, sampai pada suatu perenungan betapa luar biasa Kuasa Tuhan di alam semesta ini.Berbagai penemuan terbaru di bidang astro-fisika, justru membuka semakin banyak teka-teki. Berdasarkan perhitungan terbaru, diketahui sebagian besar isi alam semesta, terdiri dari materi atau energi yang belum diketahui wujudnya.
Materi yang kasat mata, rupanya hanya sebagian kecil saja dari keseluruhan materi di alam semesta. Bintang-bintang, planet dan gas antar galaksi, volumenya hanya sekitar lima persen dari volume alam semesta secara keseluruhan. Materi dan energi yang tidak kasat mata itu, diberi nama materi gelap dan energi gelap, terbukti memainkan peranan sangat menentukan di alam semesta.
Para pakar astro-fisika ibaratnya bermain petak umpet, dengan materi gelap dan energi gelap tsb. Sebab sejauh ini, belum ada yang dapat mengetahuinya. Namun indikator mengenai keberadaan energi gelap sangat jelas. Misalnya saja, ketika mengamati galaksi atau bintang dan planet di alam semesta, para pakar astro-fisika bertanya-tanya, gaya apa yang menjaga hingga komposisinya tetap teratur dan tidak berhamburan.
Contoh paling dekat adalah Tata Surya, yang melakukan rotasi terhadap inti galaksi Bima Sakti dengan kecepatan 220 km per detik.
Akan tetapi, disinilah para pakar astro-fisika menghadapi teka-teki. Penghitungan seluruh massa yang kasat mata di sistem Bima Sakti, ternyata tidak mencukupi untuk membangkitkan gaya pengimbang tsb. Artinya, pasti ada materi atau energi yang tidak kasat mata, yang bekerja di alam semesta. Namun materi dan energi gelap ini, tidak hanya bertanggung jawab untuk mempertahankan stabilitas orbit planet, bintang dan galaksi. Lebih jauh dari itu, materi gelap dan energi gelap berkaitan dengan pembentukan dan perkembangan alam semesta itu sendiri.
Sebetulnya keberadaan materi dan energi gelap, sudah diramalkan oleh penemu teori relativitas umum,
Albert Einstein pada tahun 1915 lalu. Yakni berupa pembengkokan cahaya, ruang dan waktu. Juga berdasarkan teori relativitas umumnya, Einstein mengajukan dua pilihan bentuk alam semesta. Yakni alam semesta yang statis atau alam semesta yang terus memuai. Menurut perhitungan, Einstein menegaskan bahwa alam semesta ini terus memuai. Di awal abad ke 20 lalu, kebanyakan astronom meyakini alam semesta yang statis. Untuk mendukung teori alam semesta yang terus mengembang, Einstein memasukan apa yang disebut “konstanta kosmologi“ ke dalam persamaan matematika yang disusunnya.
Memang kemudian Einstein mengakui melakukan “ketololan besar“, dengan menyelundupkan konstanta kosmologi ke dalam persamaannya. Akan tetapi beberapa dekade kemudian, yang diakui sebagai “ketololan besar“ oleh Einstein, berubah menjadi tuntutan ilmu pengetahuan. Sebab, dalam penelitian terbaru, diketahui bahwa alam semesta ini, bukan hanya memuai namun kecepatan pemuaiannya juga terus bertambah. Bukti percepatan pemuaian, ditemukan dalam pengamatan Super Nova, yakni bintang yang meledak jauh di tepian alam semesta, berupa terjadinya perubahan spektrum cahaya. Untuk memungkinkan adanya percepatan, diperlukan energi. Bahkan di sejumlah sistem bintang, pembengkokannya sedemikian ekstrim, hingga cahaya kelihatan berbentuk busur atau bahkan lingkaran.
Para pakar astro-fisika menyebutkan adanya lensa gravitasi. Akan tetapi, untuk membengkokan cahaya di sebuah galaksi, diperlukan materi yang volumenya 60 kali lipat dari volume materi kasat mata, di gugusan galaksi bersangkutan. Dari mana datangnya materi tambahan ini? Salah satu jawaban yang paling logis, adalah dari materi gelap.
Untuk menjelaskan berbagai fenomena alam semesta itu, para pakar astro-fisika modern menyadari, mereka membutuhkan “konstanta kosmologi“ , seperti yang dahulu diselipkan oleh Einstein dalam persamaan matematikanya. Namun jika pemuaian alam semesta mengalami percepatan, berarti konstantanya juga merupakan variabel dari waktu. Sampai disini, semua persoalan untuk memecahkan misteri alam semesta, bukannya bertambah mudah melainkan bertambah rumit. Sebagai jalan keluar dari masalah, para pakar astro fisika kemudian mengembangkan apa yang disebut model penjelasan.
Alam semesta yang memuai
Dari pengamatanya menyangkut percepatan pemuaian alam semesta, para pakar astro-fisika menghitung, volume energi gelap dapat mencapai 70 persen dari seluruh energi di alam semesta. Pengukuran menggunakan satelit penelitian gelombang Mikro Wave milik AS, menegaskan angka 70 persen tersebut. Sementara, kontribusi materi dan energi kasat mata, hanya sekitar 5 persen dari materi dan energi di alam semesta. Sisa kekurangannya, sebesar 25 persen merupakan kontribusi dari materi gelap. Pengukuran gas sinar Röntgen di seluruh galaksi, juga menunjukan bahwa materi kasat mata dan materi gelap, mencakup sekitar 30 persen dari volume alam semesta.
Setelah mengetahui indikatornya, apakah otomatis sifat maupun sosok energi dan materi gelap dapat diketahui?
Prof. Gunther Hasinger dari Institut Max-Planck untuk fisika ekstra-terestrial menjawab, hingga kini para pakar tetap belum mengetahui apa energi gelap itu.
Walaupun eksistensinya memang tidak diragukan lagi.
Sekarang ini jaringan materi dan energi gelap, merupakan kunci untuk menjelaskan pembentukan galaksi. Materi gelap, ibaratnya arsitektur alam semesta yang masih tersembunyi. Sementara lensa gravitasi, adalah salah satu dari sedikit cara praktis, untuk melacaknya.
Sekarang, jika materi dan energi gelap merupakan komposisi terbesar alam semesta, dan mendorong percepatan pemuaian alam semesta, muncul pertanyaan baru, apakah alam semesta akan terus memuai? Para pakar astro-fisika memang mengembangkan berbagai model. Diantaranya, model alam semesta yang terus mengembang tidak terbatas serta model alam semesta yang pada titik tertentu, kembali mengkerut karena tarikan gaya gravitasinya sendiri.
Jika mengacu pada teori relativitas Einstein, serta mengamati percepatan pemuaian, skenario alam semesta yang terus memuai, dan suatu saat mengalami robekan besar, adalah yang paling logis. Tapi, jika mengacu pada teori dentuman besar, harusnya ada titik singularitas, dimana justru alam semesta mengkerut hingga dimensi titik tersebut. Selain itu juga dipertanyakan, apakah tidak ada alam semesta lain, selain yang kita kenal ini? Semua ini semakian menegasakan, alam semesta memang penuh misteri.
IV.Energi Gelap

Kita kembali ke tahun 1998, ketika Supernova Cosmology Project (Proyek Kosmologi Supernova) di Berkeley National Laboratory milik Caltech dan Tim Supernova High-z (sebuah konsorsium internasional) menganalisis dan menentukan jarak sebuah supernova tipe Ia yang berada di dekat kecerlangan puncaknya. Dengan teknik pergeseran Doppler, ditentukan pergeseran merah di galaksi dimana supernova tersebut berada dan membandingkannya dengan persamaan Hubble. Pengukuran ini menunjukkan bahwa supernova itu ternyata jauh lebih redup ketimbang yang diramalkan oleh persamaan Hubble. Karena cahaya dari peristiwa ini membutuhkan watuk 4 hingga 8 miliar tahun untuk sampai ke kita, pengukuran menunjukkan bahwa alam semesta sekarang mengembang lebih cepat daripada di masa lalu. Dengan kata lain, kecepatan pengembangan alam semesta mengalami percepatan!

Tahun berikutnya, supernova yang lebih jauh ditemukan. Tampaknya supernova tersebut adalah supernova terjauh yang pernah diamati sampai saat itu, yang cahayanya berasal dari 11 miliar tahun lalu. Supernova ini lebih terang dari yang diharapkan. Jadi, 11 miliar tahun lalu, percepatan pengembangan alam semesta pasti menurun karena gravitasi. Namun kemudian, antara 4 sampai 8 miliar tahun lalu, pengembangan alam semesta mulai mengalami percepatan dan galaksi-galaksi mulai menyebar dengan kecepatan lebih tinggi.

Dari sini kita bisa menyimpulkan bahwa apa pun yang menyebabkan percepatan alam semesta sekarang ternyata kurang penting, bahkan belum ada di awal terbentuknya alam semesta. Pengukuran tersebut menjadi penting sekitar setengah jalan dalam pengembangan alam semesta, dan sejak saat itu menjadi dominan.. Dan karena massa/energi bekerja melawan gravitasi, maka massa/energi tidak bisa memiliki massa. Ahli astrofisika
Michael Turner dari Universitas Chicago memberinya nama energi gelap (dark energy) pada 1999.
Berkat satu rangkaian percobaan dari sudut pandang yang benar-benar berbeda, kita memiliki perhitungan mengenai seberapa banyak energi gelap ini meskipun kita masih belum tahu apa sebenarnya energi gelap itu. Beberapa percobaan yang berbeda dirancang untuk menyelidiki sifat-sifat geometris keseluruhan ruang angkasa untuk menentukan apakah alam semesta ini terbuka, datar, atau tertutup. Radiasi latar gelombang mikro yang mengisi keseluruhan alam semesta berasal dari peristiwa big bang. Selama 400.000 tahun semenjak big bang, alam semesta sedemikian panas sehingga tidak dapat ditembus oleh radiasi elektromagnetik. Lalu massa/energi menjadi cukup dingin dan radiasi dipancarkan. Selama 400.000 tahun itu, radiasi hanya bisa menempuh jarak terbatas sehingga berbagai fluktuasi di dalamnya juga berukuran terbatas. Akan tetapi, dalam perjalanan sejak saat itu, fluktuasi radiasi dibelokkan oleh lengkungan alam semesta. Menentukan ukuran fluktuasi suhu yang sangat kecil pada radiasi ini membuat kita bisa menentukan kelengkungan seluruh alam semesta. Balon di ketinggian sangat tinggi dan sensor di atas stasiun cuaca di kutub selatan telah digunakan untuk mengukur fluktuasi ini. Proyek BOOMERANG, MAXIMA, dan DASI menganalisis fluktuasi ini dan menentukan bahwa geometri keseluruhan alam semesta adalah datar: Omega bernilai1±4%.

Sebagai konsekuensi keadaan tersebut, kerapatan energi/massa pasti tepat sama dengan nilai kritisnya. Karena materi biasa dan materi gelap bersama-sama menyusun 27% kerapatan massa/energi kritis, untuk membuat geometri keseluruhan alam semesta menjadi datar, sisanya sebesar 73% pastilah tersusun atas dari energi gelap. Teori ini meninggalkan kejanggalan bagi kita, karena kita dapat menghitung jumlah energi gelap diluar sana tanpa kita tahu sedikit pun tentang sifat dasarnya!

Berdasarkan data yang ada, kita bisa menyusun gambaran ringkas seperti ini: Setelah dentuman besar, disusul pengembangan awal, alam semesta menetap pada suatu pengembangan dimana kecepatannya menurun oleh adanya materi (biasa dan gelap). Energi gelap tidak penting di tahap-tahap awal dan pasti telah didistribusikan dengan begitu halus sehingga tidak mengganggu pembentukan galaksi dan kluster galaksi. Lalu, beberapa miliar tahun kemudian, energi gelap mulai mengambil alih dan mengeluarkan tekanan negatif, melawan gravitasi, dan menyebabkan alam semesta mengembang semakin cepat. Saat ini, energi gelap sedikit lebih kuat dari gravitasi, tetapi selama alam semesta mengembang lebih cepat, jarak yang makin besar akan makin melemahkan pengaruh gravitasi. Energi gelap akan menjadi dominan dalam waktu lama, mengarah pada peningkatan percepatan pengembangan alam semesta.
V.Perkembangan Alam Semesta Menurut Ilmu Sains
Dengan semakin majunya sains serta semakin banyaknya penemuan rahasia dan hukum alam oleh para ilmuwan itu, maka sebenarnya semakin bertambahlah tanda-tanda kebesaran Sang Pencipta, kesempurnaan kekuasaan-Nya, dan kerapian hikmah-Nya. Semua ini sudah seharusnya dapat semakin me- mantapkan keimanan kepada-Nya. Inilah yang telah diisyarat- kan oleh Allah SWT dalam firman-Nya :
“Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda- tanda (kekuasaan) Kami di segenap ufuk dan pada diri mereka sendiri, sehingga jelaslah bahwa Al Qur’an adalah benar.” (QS. Fushshilat : 53)
Perkembangan sains yang spektakuler tersebut kini telah sampai pada penemuan kloning tumbuhan dan hewan yang dianggap sebagai rintisan untuk kloning manusia. Hal ini telah banyak menyita perhatian banyak orang, sehingga menimbul- kan tantangan untuk menjawabnya. Dan menjawab tantangan tersebut adalah suatu keharusan, sebab termasuk dalam aktivi- tas pengaturan urusan manusia dan pengawasan terhadap kon- disi masyarakat. Di samping itu, masalah kloning memang telah bersentuhan langsung dengan kehidupan kaum muslimin.
Kemajuan ilmiah tersebut meskipun merupakan hasil eks- perimen ilmiah dan sains itu sendiri bersifat universal dalam arti tidak secara khusus didasarkan pada pandangan hidup tetentu, akan tetapi penggunaan dan pengambilannya tetap didasarkan pada pandangan hidup tertentu. Dan mengingat penemuan-penemuan ilmiah tersebut muncul pertama kali di Dunia Barat, dengan sendirinya Dunia Barat mengambilnya dengan alasan adanya manfaat pada penemuan tersebut, sesuai dengan pandangan hidup mereka yang berdasarkan ide pemi- sahan agama dari kehidupan (sekularisme), serta pandangan bahwa manusialah yang berhak membuat aturan hidupnya sendiri (demokrasi). Pandangan terakhir ini muncul karena karena manusia dianggap sebagai pemilik kedaulatan, yang mempunyai kapasitas akal memadai untuk memahami berbagai kemaslahatan dan kemafsadatan serta berbagai kemanfaatan dan kemudlaratan.
Stephen Hawking, seorang fisikawan yang lumpuh total namun pemikirannya jauh melebihi batas keterbatasan yang dimilkinya, berusaha menyatukan beberapa teori seperti relativitas, evolusi, mekanika kuantum, lubang hitam, dan teori - teori lainnya ke dalam teori segala sesuatu (theory of everything). Teori ini menyebutkan bahwa alam semesta pada awalnya adalah sebuah black hole yang membentuk singularitas dengan kepadatan yang sangat tinggi, jutaan bahkan milyaran ton/cm kubik.
Titik singularitas ini memiliki gravitasi yang sangat besar yang menyebabkan cahaya pun tidak mampu keluar darinya sehingga kembali lagi ke pusaran singularitas. Ketika kepadatan / kemampatan ini tidak dapat ditoleransi lagi, meledaklah titik ini menjadi berbagai unsur yang pada akhirnya membentuk unsur - unsur alam semesta seperti bintang, planet, dll. Kemudian beberapa penelitian menunjukkan bahwa alam semesta berkembang. Hal ini dibuktikan dengan adanya pergeseran biru yang kelihatan bila diamati secara seksama pada sebuah galaksi. Pergeseran biru menunjukkan gerak menjauh berdasarkan pada hukum, Yang jelas alam semesta itu berkembang, dan bisa dibilang hidup. Ketika perkembangan alam semesta ini telah mencapai batas gravitasi, maka gaya gravitasi akan menarik lagi semua unsur dalam alam semesta ini ke pusatnya untuk membentuk kembali singularitas. Begitulah seterusnya dan ini dinamakan siklus alam semesta. Namun semua teori itu belum terbukti, dan telah banyak teori yang diruntuhkan kembali oleh teori lain seperti teori evolusi, relativitas, dll.


VI..Perkembangan Alam Semesta yang Dilihat dari Benda –Benda Alam Semesta
Sejarah dan Kompisisi Alam Semesta
Alam Semesta kita begitu menakjubkan, mulai dari bintang yang lahir dan mati, planet-planet yang mengitari Matahari, sinar kosmik, dan hal-hal misterius lainnya yang masih misteri dalam ilmu sains manusia. Ada dua cabang ilmu dasar yang mempelajari alam semesta, yaitu astronomi dan kosmologi. Astronomi mempelajari benda-benda angkasa di luar Bumi dan merupakan salah satu ilmu tertua dalam peradaban manusia. Setelah manusia mengenal metoda ilmiah, ilmu fisika, dan teknologi obsevasi berkembang, kosmologi kemudian lahir sebagai ilmu yang mempelajari asal-muasal, komposisi, dan perkembangan Alam Semesta. Tidaklah sulit untuk mencari objek astronomi, dua contoh yang paling dekat dengan kehidupan kita sehari-hari adalah Matahari dan Bulan. Matahari adalah keluarga bintang yang memancarkan cahaya hasil dari reaksi nuklir fusi. Seperti bintang lainnya, Matahari pada suatu saat akan kehabisan bahan bakar untuk reaksi nuklirnya dan kemudian mati. Sementara Bulan adalah keluarga satelit yang mengorbit pada sebuah planet karena pengaruh gravitasi dari planet tersebut. Contoh planet adalah Bumi yang kita tinggali sekarang. Tidak perlu instumen canggih untuk mencari benda-benda angkasa hanya sekedar untuk memulai belajar astronomi. Tapi bagaimana dengan kosmologi? Mungkin kita tidak sadar, seperti halnya astronomi, ada dua contoh objek kosmologi yang paling dekat dengan kehidupan kita. Pertama adalah kegelapan di malam hari, kedua adalah siaran "semut" yang muncul saat pergantian satu canel ke canel lain di pesawat televisi kita. Sekitar 1% dari "semut" yang kita lihat tersebut berasal dari Cosmic Microwave Background (CMB / Latar Kosmik Gelombang Radio) mungkin merupakan objek yang paling berharga saat ini dalam ilmu kosmologi.
Malam Hari Yang Gelap Fenomena malam hari yang gelap terlihat sederhana, namun penjelasannya tidaklah begitu sederhana dalam kosmologi. Kosmologi menganut prinsip bahwa Alam Semesta dalam skala besar bersifat isotropik dan homogen; karena ada lebih dari 400 miliar (1 miliar = 109) bintang di dalam galaksi kita dengan kata Bumi kita "dikepung" oleh bintang-bintang maka seharusnya Bumi kita terang-benderang baik siang ataupun malam. Paradoks ini disebut [Paradoks Olber (Heinrich Olber, Astronom Jerman, 1758 – 1840).

Salah satu solusi paradoks ini adalah menyaratkan Alam Semesta memiliki umur tertentu dan mengembang. Dan ini adalah dua karakter Alam Semesta yang penting dalam ilmu kosmologi. Jadi, malam hari yang gelap adalah satu dari dua contoh objek kosmologi yang paling dekat dengan kehidupan kita.kandungan Alam Semesta yang terdiri dari komposisi 4% dari materi dan radiasi yang kita kenal, 22% dari materi tak-dikenal (disebut dark matter), dan 74% dari energi yang misterius (disebut dark energy).
Semesta tercipta dan berakhir.
Keberadaan dark matter terdeteksi dari ketidakcocokan antara perhitungan perputaran Galaksi Bima Sakti (galaksi di mana tata surya kita berada) dan pengamatan (observasi) langsung kecepatan galaksi. Dari pengetahuan kita tentang sifat fisik Galaksi Bima Sakti (terutama massa dan ukuran galaksi), kita bisa menghitung kecepatan perputaran galaksi. Namun, pengamatan kecepatan galaksi menunjukkan hasil lain yang menandakan bahwa ada massa yang tidak teridentifikasikan dalam Galaksi Bima Sakti. Massa yang tidak teridentifikasikan inilah yang dinamai dark matter.Dark matter tidak memancarkan atau memantulkan radiasi (berbeda dengan Lubang Hitam yang menyerap dan juga memancarkan radiasi). Ini membuat astronom kesulitan untuk mendeteksinya sejauh ini astronom mendeteksi benda-benda langit dengan penangkapan radiasi dari benda-benda tersebut; spektrum radiasi dari masing-masing benda memberikan karakteristik fisik dari benda tersebut. Selain dari pengamatan kecepatan galaksi,dark matter bisa dideteksi dari pengaruh gaya gravitasi yang dipancarkannya. Satelit WMAP menyatakan 22% Alam Semesta terdiri dari dark matter.Ingin tahu lebih lanjut tentang dark matter?(darkmatter)Dark energy adalah energi yang melawan gaya gravitasi disebut juga anti gravitasi. Energi ini sudah diprediksi oleh Teori Relativitas Umum Einstein, energi inilah yang menyebabkan Alam Semesta sedang mengembang dengan percepatan tertentu, mengalahkan gaya gravitasi, seperti saat ini. Alam Semesta mengembang dengan percepatan tertentu telah dibuktikan oleh Edwin Hubble (Astronom Amerika Serikat, 1889 – 1953) pada tahun 1929. Dan Satelit WMAP mendeteksi 74% komposisi Alam Semesta adalah dark energy. Beberapa eksperimen berteknologi canggih dan beragam metoda sedang dirancang untuk melacak lebih akurat eksistensi dark matte dan dark energy. Sementara itu, materi yang terbuat dari atom-atom, atom-atom yang tersusun dari proton-neutron-elektron, dan proton-neutron yang terbuat dari quark, serta radiasi sebagai manifesto cahaya hanyalah mengisi 4% dari Alam Semesta kita. Dengan kata lain, ilmu fisika kita yang sudah kita anggap mapan hanyalah sanggup untuk menjelaskan 4% dari Alam Semesta kita dan itu pun belum sempurna karena masih banyak hal-hal yang belum sempurna terjelaskan dari interaksi materi dan radiasi. Baik dark matter maupun dark energy adalah tambahan misteri di dunia sains kita. Berbeda dari misteri-misteri lainnya dalam dunia sains yang masih seputar interaksi materi dan radiasi, dua misteri ini memiliki keunikan tersendiri: kita tidak tahu apakah mereka terbuat dari materi dan/atau radiasi yang sama dengan yang kita kenal. Fisika kita belum selesai, sains kita masih jauh dari sempurna. Pencarian masih jauh, malah mungkin tidak akan pernah terbuka seutuhnya. Beginikah Dia menebarkan ayat-ayat-Nya untuk dibaca oleh kita dan kemudian pada akhirnya kita harus tersadar bahwa perbandingan ilmu-Nya dan yang Dia izinkan kita untuk dipelajari seperti air lautan dan setetes air hujan.
Melacak Sejarah dan Kompisisi Alam Semesta.Berbicara tentang antariksa tidak pernah habisnya. Alam Semesta kita begitu menakjubkan, mulai dari bintang yang lahir dan mati, planet-planet yang mengitari Matahari, sinar kosmik, dan hal-hal misterius lainnya yang masih misteri dalam ilmu sains manusia. Ada dua cabang ilmu dasar yang mempelajari alam semesta, yaitu astronomi dan kosmologi. Astronomi mempelajari benda-benda angkasa di luar Bumi dan merupakan salah satu ilmu tertua dalam peradaban manusia. Setelah manusia mengenal metoda ilmiah, ilmu fisika, dan teknologi obsevasi berkembang, kosmologi kemudian lahir sebagai ilmu yang mempelajari asal-muasal, komposisi, dan perkembangan Alam Semesta. Tidaklah sulit untuk mencari objek astronomi, dua contoh yang paling dekat dengan kehidupan kita sehari-hari adalah Matahari dan Bulan. Matahari adalah keluarga bintang yang memancarkan cahaya hasil dari reaksi nuklir fusi. Seperti bintang lainnya, Matahari pada suatu saat akan kehabisan bahan bakar untuk reaksi nuklirnya dan kemudian mati. Sementara Bulan adalah keluarga satelit yang mengorbit pada sebuah planet karena pengaruh gravitasi dari planet tersebut. Contoh planet adalah Bumi yang kita tinggali sekarang. Tidak perlu instumen canggih untuk mencari benda-benda angkasa hanya sekedar untuk memulai belajar astronomi. Tapi bagaimana dengan kosmologi? Mungkin kita tidak sadar, seperti halnya astronomi, ada dua contoh objek kosmologi yang paling dekat dengan kehidupan kita. Pertama adalah kegelapan di malam hari, kedua adalah siaran "semut" yang muncul saat pergantian satu canel ke canel lain di pesawat televisi kita. Sekitar 1% dari "semut" yang kita lihat tersebut berasal dari Cosmic Microwave Background (CMB / Latar Kosmik Gelombang Radio) mungkin merupakan objek yang paling berharga saat ini dalam ilmu kosmologi.
Malam Hari Yang Gelap Fenomena malam hari yang gelap terlihat sederhana, namun penjelasannya tidaklah begitu sederhana dalam kosmologi. Kosmologi menganut prinsip bahwa Alam Semesta dalam skala besar bersifat isotropik dan homogen; karena ada lebih dari 400 miliar (1 miliar = 109) bintang di dalam galaksi kita dengan kata Bumi kita "dikepung" oleh bintang-bintang maka seharusnya Bumi kita terang-benderang baik siang ataupun malam. Paradoks ini disebut (Paradoks Olber) oleh Heinrich Olber, Astronom Jerman, 1758 – 1840). Salah satu solusi paradoks ini adalah menyaratkan Alam Semesta memiliki umur tertentu dan mengembang. Dan ini adalah dua karakter Alam Semesta yang penting dalam ilmu kosmologi. Jadi, malam hari yang gelap adalah satu dari dua contoh objek kosmologi yang paling dekat dengan kehidupan kita.Radiasi Latar Kosmik Gelombang Radio (CMB) Radiasi Latar Kosmik Gelombang Radio (biasa disingkat dengan CMB) adalah radiasi elektromagnetik dengan frekuensi pada daerah gelombang radio. CMB pertama kali terdeteksi secara tidak sengaja oleh Arno Penzias dan Robert Wilson pada tahun 1965, dua orang insinyur Bell Telephone Laboratories yang sedang melakukan riset untuk memperbaiki transmisi data komunikasi untuk kepentingan industri. Mereka mendapat kesulitan untuk menghilangkan gelombang gangguan pada daerah gelombang radio yang diterima antena mereka dari segala arah. Segala cara sudah dilakukan termasuk mengusir burung-burung yang bersarang di bagian dalam antena dan membersihkan dari kotorannya.

Gangguan ini ternyata adalah CMB, yang sebelumnya sudah diprediksi oleh George Gamow (Fisikawan Ukraina, 1904 - 1968) pada tahun 1946 sebagai salah satu konsekuensi dari Teori Dentuman Besar (Bigbang Theor). Teori Dentuman Besar dicetuskan pertama kali oleh Georges Lemaître (Fisikawan Belgia dan juga Pendeta Katolik, 1894 – 1966) pada tahun 1931. Teori ini menjelaskan kejadian awal alam semesta yang merupakan sebuah titik kecil masif tanpa dimensi dan kemudian meledak sehingga kemudian terciptalah dimensi ruang-waktu, radiasi. Sisa-sisa radiasi yang terjadi saat dentuman itu, sesuai dengan teori ini, seharusnya masih ada sampai sekarang dalam bentuk gelombang radio. Penzias dan Wilson mendapatkan Nobel pada tahun 1978 atas pembuktian eksistensi radiasi ini.
Saat ini fisika kita belum mapan untuk menjelaskan kejadian dari Dentuman Besar sampai dengan masa Inflasi. Inflasi adalah proses di mana alam semesta mengembang 1030 kali dalam waktu 10-35 detik. Saat berusia sekitar 300.000 tahun, cahaya terbebas dari lautan partikel sub-atomik. Cahaya inilah yang disebut radiasi CMB (baca teks). Pola penyebaran cahaya ke segenap penjuru Alam Semesta bisa dilacak dari keberadaan CMB sekarang. Diilustrasikan di atas bagaimana Satelit WMAP menghasilkan peta CMB yang memberikan gambaran kepada kita bagaimana kejadian pada saat Alam Semesta berusia 300.000 tahun.
CMB sebagai Pembuka Jalan Jika saja Heinrich Olbert mengetahui keberadaan CMB, maka mungkin dia tidak membuat paradoksnya. Seperti halnya cahaya tampak (pada panjang gelombang 380 nanometer – 780 nanometer), CMB juga terdiri dari partikel cahaya (foton), tapi pada panjang gelombang radio (sekitar 1 milimeter sampai dengan 10 milimeter). Foton-foton CMB ini mengisi penuh Alam Semesta kita dengan kerapatan 400 per cm3 – kira-kira ada sekitar 400 foton CMB menembus ujung ibu jari kita setiap saat. Jadi dari satu sisi, Olbert benar bahwa seharusnya Bumi kita dihujani cahaya dari segala arah, sayangnya cahaya itu bukanlah cahaya tampak. Sampai saat ini CMB adalah bukti terkuat dari kebenaran Teori Dentuman Besar. Teori ini memprediksi bahwa Alam Semesta transparan terhadap cahaya setelah berumur 300 ribu tahun (formasi galaksi terbentuk setelah 5 miliar tahun). Sebelum itu Alam Semesta masih berupa lautan partikel-partikel subatomik yang sangat padat dengan temperatur sangat tinggi (dalam orde miliar Kelvin). Seiring dengan pertambahan umur dan pengembangan Alam Semesta, temperatur juga menurun. Saat cahaya lepas dari "lautan" tersebut, temperatur Alam Semesta sekitar 3000 K – temperatur yang sama untuk foton yang melesat saat itu. Satelit COBE (Cosmic Background Explorer) yang diluncurkan pada tahun 1989 mengukur temperatur CMB saat ini 2.725 +/- 0.002 K (disebut juga temperatur Alam Semesta) dan membuktikan bahwa radiasi CMB mengikuti hukum Radiasi Kotak Hitam (Blackbody Radiation). Selain mengukur temperatur, Satelit COBE juga "memotret" CMB dan menemukan fluktuasi kecil temperatur pada CMB (anisotropi CMB). Fluktuasi ini kemudian dipelajari sebagai indikasi bagaimana materi dan radiasi terdistribusi saat Alam Semesta masih sangat muda. Pemahaman ini adalah kunci untuk memahami bagaimana galaksi dan struktur berskala besar pengisi Alam Semesta kita terbentuk. Satelit COBE kemudian dilanjutkan oleh Satelit WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) untuk mendapatkan fluktuasi CMB dengan akurasi lebih tinggi.Satelit ini diluncurkan pada tahun 2001 dan memberikan hasil lebih mengejutkan daripada COBE. Salah satunya adalah perhitungan kandungan Alam Semesta yang terdiri dari komposisi 4% dari materi dan radiasi yang kita kenal, 22% dari materi tak-dikenal (disebut dark matter)Sudah banyak riset terfokus pada CMB dilakukan, mengkaji dari segala aspek seperti temperatur, energi, fluktuasi, dan parameter-parameter kosmologi. Semua riset itu, walau berbeda alat dan metoda ukur, menunjukkan satu arah yang sama: CMB adalah kunci utama untuk mempelajari lebih jauh bagaimana Alam Semesta saat muda dulu, dan nantinya bagaimana Alam Semesta tercipta dan berakhir. Dark matter dan dark energy Keberadaan dark matter terdeteksi dari ketidakcocokan antara perhitungan perputaran Galaksi Bima Sakti (galaksi di mana tata surya kita berada) dan pengamatan (observasi) langsung kecepatan galaksi. Dari pengetahuan kita tentang sifat fisik Galaksi Bima Sakti (terutama massa dan ukuran galaksi), kita bisa menghitung kecepatan perputaran galaksi. Namun, pengamatan kecepatan galaksi menunjukkan hasil lain yang menandakan bahwa ada massa yang tidak teridentifikasikan dalam Galaksi Bima Sakti. Massa yang tidak teridentifikasikan inilah yang dinamai dark matte.Dark matter tidak memancarkan atau memantulkan radiasi (berbeda dengan Lubang Hitam yang menyerap dan juga memancarkan radiasi). Ini membuat astronom kesulitan untuk mendeteksinya – sejauh ini astronom mendeteksi benda-benda langit dengan penangkapan radiasi dari benda-benda tersebut; spektrum radiasi dari masing-masing benda memberikan karakteristik fisik dari benda tersebut. Selain dari pengamatan kecepatan galaksi,dark matter bisa dideteksi dari pengaruh gaya gravitasi yang dipancarkannya. Satelit WMAP menyatakan 22% Alam Semesta terdiri dari dark matter.Dark energy adalah energi yang melawan gaya gravitasi – disebut juga anti-gravitasi. Energi ini sudah diprediksi oleh Teori Relativitas Umum Einstein, energi inilah yang menyebabkan Alam Semesta sedang mengembang dengan percepatan tertentu, mengalahkan gaya gravitasi, seperti saat ini. Alam Semesta mengembang dengan percepatan tertentu telah dibuktikan oleh Edwin Hubble (Astronom Amerika Serikat, 1889 – 1953) pada tahun 1929. Dan Satelit WMAP mendeteksi 74% komposisi Alam Semesta adalah dark energy. Beberapa eksperimen berteknologi canggih dan beragam metoda sedang dirancang untuk melacak lebih akurat eksistensi dark matte dan dark energy. Sementara itu, materi yang terbuat dari atom-atom, atom-atom yang tersusun dari proton-neutron-elektron, dan proton-neutron yang terbuat dari quark, serta radiasi sebagai manifesto cahaya hanyalah mengisi 4% dari Alam Semesta kita. Dengan kata lain, ilmu fisika kita yang sudah kita anggap mapan hanyalah sanggup untuk menjelaskan 4% dari Alam Semesta kita dan itu pun belum sempurna karena masih banyak hal-hal yang belum sempurna terjelaskan dari interaksi materi dan radiasi. Baik dark matter maupun dark energy adalah tambahan misteri di dunia sains kita. Berbeda dari misteri-misteri lainnya dalam dunia sains yang masih seputar interaksi materi dan radiasi, dua misteri ini memiliki keunikan tersendiri: kita tidak tahu apakah mereka terbuat dari materi dan/atau radiasi yang sama dengan yang kita kenal. Fisika kita belum selesai, sains kita masih jauh dari sempurna. Pencarian masih jauh, malah mungkin tidak akan pernah terbuka seutuhnya. Beginikah Dia menebarkan ayat-ayat-Nya untuk dibaca oleh kita dan kemudian pada akhirnya kita harus tersadar bahwa perbandingan ilmu-Nya dan yang Dia izinkan kita untuk dipelajari seperti air lautan dan setetes embun yang jatuh dari daun.

VII.Penutup
a.Kesimpulan
Bahwa sanya alam semesta memiliki berbagai kejadian – kejadian yang mungkin alam semesta ini suatu saat nanti akan memuai dan berkembang hingga terjadi dentuman besar yang akan melenyapkan alam semesta beserta isinya seperti planet,bintang ,galaksi,matahari,bulan dan harus kita sadari bahwa alam semesta ini diciptakan dan dibuat untuk isinya dan harus kita ketahui juga suatu saat bukan tidak mungkin benda benda angkasa akan bergerak menjauh hingga tidak ada hubungan atau keselarasan antara benda – benda alam semesta hingga mati dan tak berfungsi lagi dengan baik. makalah ini juga menjelaskan bahwa pada perkembangan alam semesta ini telah terbentuk salah satu energi yang disebut dengan energi gelap yang mungkin akan menyababkan terjadinya percepataan gaya gravitasi atau akan terjadinya percepatan yang sebaliknya (perlambatan gaya gravitasi