JARAK DAN WAKTU EKSPANSI SEMESTA

JARAK DAN WAKTU EKSPANSI SEMESTA

(C) 1995-2011 - Achmad Firwany

Edwin P. Hubble

Edwin Powell Hubble (1889–1953), astronomer Amerika Serikat di Observatorium Mount Wilson, melalui berbagai observasi dilakukannya dalam 1923–1929, telah menemukan secara empirik bahwa galaksi bergerak saling menjauhi satu terhadap yang lain, dengan kecepatan menjauh, makin jauh makin cepat, dan mengambil kesimpulan bahwa semesta kita memuai dengan kecepatan beragam dalam satu pemuaian semesta (universal expansion), dan menetapkan satu konstanta matematik untuk menghitung kecepatan penjauhan galaksi-galaksi ( velocity of recesion of galaxies ), yang kemudian dikenal sebagai konstanta Hubble (Hubble constant) dan Hukum Hubble (Hubble Law).

Ingsut merah efek Doppler galaksi saling menjauh

KEKELIRUAN ILMIAH EINSTEIN

Albert Einstein

Bahwa semesta kita memuai ternyata adalah fakta tak terbantahkan, dan telah dinyatakan sekitar 14 abad sebelumnya didalam Al-Qur`án sebagai dalil naqli antara lain dalam delapan ayat sebagaimana dinyatakan diatas.

Atas kebenaran bukti bahwa semesta memang memuai, Einstein dengan rendah hati menyatakan permohonan maaf sebebesarnya kepada dunia sains atas kekeliruan dugaannya, karena ia sebelumnya telah secara sadar mengingkari pemuaian ini, dan dengan tulus menyatakan bahwa hal itu adalah satu kesalahan ilmiah terbesar pernah dilakukannya.

Einstein, pada 1916–1917, mengajukan satu model fisika-matematik semesta, dan ternyata dalam perhitungan matematik ia menemukan bahwa semesta memuai. Ia menganggap hal tersebut tidak mungkin, dan untuk menahan pemuaian ini, ia memasukan satu konstanta kosmik, yang kemudian dikenal sebagai konstanta kosmik Einstein. Sehingga dengan dimasukkannya konstanta kosmik ini, maka model semesta Einstein adalah semesta statik atau diam. Tapi ternyata kemudian Hubble secara de facto menemukan bahwa semesta dinamik atau bergerak.

Einstein dengan rendah hati menyatakan bahwa kemampuan manusia sangat terbatas dan bahwa apa yang dapat dicapai oleh pengetahuan manusia sangat kecil dibandingkan dengan kebesaran tuhan — Alláh . Ia mengatakan bahwa,

science without religion is lame, and religion without science is blind.
sains tanpa agama adalah timpang, dan agama tanpa sains adalah buta.

EFEK HUBBLE DAN INGSUT–MERAH HUBBLE

Semua galaksi senantiasa bergerak saling menjauhi satu terhadap yang lain, dan juga sebagaimana tampak dari Bumi, semua galaksi bergerak menjauhi Bumi, dan secara berkesinambungan menampilkan ingsut-merah (red shift ), dengan pergeseran spektrum sebanding dengan kecepatannya.

Spektrum ingsut Merah Galaktik Hubble

v 1 – λ₀ 0

dimana

v, velocity, kecepatan resesi galaksi, dalam meter per sekon
c, konstanta kecepatan cahaya dalam ruang hampa
= 2,997.925.E+08 m/s = mendekati 300 juta meter per sekon
λ₀, dalam meter; λ awal
λ₁, dalam meter; λ akhir
Δλ, perubahan panjang gelombang antara jeda (interval) t₁ dan t₀

HUKUM HUBBLE DAN KONSTANTA HUBBLE

Hubble merumuskan bahwa galaksi-galaksi bergerak menjauhi Bumi dengan kecepatan berbanding lurus dengan jaraknya dan dengan satu konstanta kosmik, sehingga makin jauh jaraknya makin besar kecepatannya. Rumus inilah yang menjadi titik tolak Hukum Hubble (Hubble law ), dan konstanta kosmik dalam rumus Hubble dinamakan konstanta Hubble (Hubble constant ).

Curva konstanta Hubble

HUKUM HUBBLE

Untuk tiap jarak sejuta tahun cahaya [9,460.700.E+18 km, 306,597.989 kiloparsec], kecepatan menjauh galaksi meningkat seratus mil per sekon [160,934 km/s].

KONSTANTA HUBBLE

H = v / s = c / r_H
v = H . s
s = v / H

dimana

H, Hubble’s constant, konstanta Hubble, konstanta kosmik Hubble, konstanta semesta Hubble, dalam per sekon
v, velocity, kecepatan resesi galaksi, dalam meter per sekon
s, space distance, jarak relativ galaksi, dalam meter
c, konstanta kecepatan cahaya dalam ruang hampa = 2,997.925.E+08 m/s
r_H, radius semesta Hubble, radius semesta bisa-diamati, dalam meter
t_H, waktu ekspansi semesta Hubble, dalam sekon

H, konstanta semesta Hubble, dalam per sekon
= (50 → 100) km/s/megaparsec
= (50.000 → 100.000) m/s/1.000.000 parsec
= (0,5 → 1).E+05 m/s/E+06 parsec
= (0,5 → 1) m/s/10 parsec
= (0,5 → 1) m/s/10 x 3,085.674.E+16 m
= (0,5 → 1) / 3,085.674.E+17 /s
= (0,5 → 1) * 3,240.783.E–18 /s
= (1,620.291 → 3,240.783).E–18 /s
= (1,62 → 3,24).E–18 /s

Nilai konstanta Hubble adalah sekitar 100 mil per sekon per juta tahun cahaya. Sehingga untuk tiap jarak sejuta tahun cahaya, kecepatan menjauh galaksi meningkat 100 mil per sekon. Jarak semesta bisa diamati oleh Hubble mencapai 6 milyar milyar mil atau 6 milyar parsec.

Nilai konstanta Hubble ini berlaku dengan asumpsi bahwa semesta seragam dan homogen. Jika diasumpsikan tak seragam dan heterogen, maka nilai konstanta berubah, dan bervariasi antara 50 s/d 100 km per sekon per Megaparsec, dimana 1 parsec setara 3,261.560 tahun cahaya, dan 1 mil = 1,609.34 km atau 1 km = 0,621.371 mil.

Nilai konstanta Hubble membesar pada jarak ekstrim, karena penurunan kecepatan resesi galaksi dibawah pengaruh gravitasi, dimana semesta mulai merem pemuaian untuk berhenti memuai.

RADIUS SEMESTA HUBBLE

RADIUS SEMESTA BISA-DIOBSERVASI

Peningkatan radius semesta
sesuai dengan satu versi teori ledakan besar
dimana laju ekspansi bervariasi karena rapat masa galaksi

r_H = c / H

r_H, radius semesta Hubble, dalam meter
= 2,997.925.E+08 / (1,62 → 3,24).E–18 meter
= 299.792,5 km/s / ((100 → 50) km/s/Megaparsec)
= 2.997,9 → 5.995,9 Megaparsec
= 2,997.9 → 5,995.9 Teraparsec = ±(3 → 6) biliyun parsec
= (2,998 → 5,999) x 3,261.560 .E+09 tahun cahaya
= (9,778 → 19,566).E+09 tahun cahaya
= ±(10 → 20) biliyun tahun cahaya = ±(10 → 20) Hubble
= (9,778 → 19,566) x 9,460.732.E+21 km
= (9,251 → 18,501).E+22 km
= (92,5 → 185).E+21 km
= (92,5 → 185) sasaliun km = ±(100 → 200) sasaliun km
= (92,5 → 185).E+24 m
= (92,5 → 185) saptaliun meter = ±(100 → 200) sapataliun meter

WAKTU EKSPANSI HUBBLE

WAKTU EKSPANSI SEJAK DENTUMAN–BESAR | BIG–BANG

t_H = 1 / H

t_H, waktu ekspansi semesta Hubble, dalam sekon
= 1 / (1,62 → 3,24).E–18 sekon
= (0,312 → 0,617).E+18 sekon
= (0,312 → 0,617).E+18 tahun / 31.557.600
= (9,887 → 19,552).E+09 tahun = ±(10 → 20) bilyun tahun

Hubble memperoleh nilai bahwa peristiwa penciptaan semesta dari dentuman-besar | big-bang terjadi berkisar sekitar 10 s/d 20 milyar tahun silam, dengan asumpsi bahwa:

• semesta seragam dan homogen.
• kecepatan pemuaian semesta tengah berlangsung dalam kadar tetap ( constant rate ).
• interval waktu-kosmik seragam dan kadar aliran waktu-kosmik ( cosmic-time flow ) adalah tetap, dimana jika salah satu berubah, maka dibutuhkan koreksi faktor waktu.

Asumpsi ini menjelaskan mengapa konstanta Hubble, radius semesta Hubble, dan waktu ekspansi Hubble, terletak antara dua limit rangkum nilai.

H konstanta semesta Hubble
= (1,62 → 3,24).E–18 /s< H radius semesta Hubble
= (9,778 → 19,566).E+09 tahun cahaya
= ±(10 → 20) bilyun tahun cahaya = ±(10 → 20) Hubble distance t_H waktu ekspansi semesta Hubble
= (9,887 → 19,552).E+09 tahun
= ±(10 → 20) biliyun tahun = ±(10 → 20) Hubble time

DEVIASI HUKUM HUBBLE

KEMUNGKINAN PERCEPATAN ATAU PERLAMBATAN EKSPANSI

Kemungkian perubahan pemuaian semesta

Kecepatan ekspansi semesta mungkin tetap, tapi mungkin saja berubah, mencepat atau melambat.

• spektrum dan kurva ± menunjukkan bila ekspansi tetap,
• spektrum dan kurva + bila ekspansi mengalami percepatan, dan
• spektrum dan kurva – bila ekspansi mengalami perlambatan.

REFERENSI UNIT JARAK RUANG FISIK SEMESTA

1 km = 0,621.371 mil
1 mil = 1,609.34 km
1 unit astronomik (jarak rerata antara Bumi dan Matahari) = 1,496.E+08 km = 1,496.E+11 meter
1 tahun cahaya (jarak ditempuh cahaya dalam setahun) = 9,460.700.E+12 km = 9,460.700.E+15 meter = 5,878.488.E+12 mil = 0,306.597.989 parsec
1 parsec (jarak paralaks) = 3,085.674.E+13 km = 3,085.674.E+16 meter = 3,261.560 tahun cahaya
1 Megaparsec = 1.E+06 parsec = 3,085.674.E+19 km = 3,085.674.E+22 meter
1 Hubble (distance) = 1.E+09 tahun cahaya = 1 milyar tahun cahaya
1 Hubble (time) = 1.E+09 tahun = 1 milyar tahun

__________

(C) 1995-2011 — Achmad Firwany

HAKI (Hak Atas Kepemilikan Intelektual) karya tulis intelektual ini dilindungi oleh Undang-Undang Negara Republik Indonesia, dan juga oleh konvensi dan provisi internasional atas karya intelektual di tiap negara di seluruh dunia.

Tak sebagian pun dr tulisan, dokumen atau pagina jala ini boleh disalin, digandakan dan atau diperbanyak: diduplikasi, direplika, direproduksi, ditransmisi, ditranskripsi, ditranslasi kedlm bentuk bahasa apapun atau disimpan dlm satu sistem retrieval apapun; dlm bentuk apapun atau dlm cara apapun, mencakup tp tak terbatas pd cara optik, elektromagnetik, elektronik, elektromekanik, atau lainnya; utk maksud dan tujuan komersial; tanpa pemberitahuan dan perkenanan tertulis terlebih dulu dr pemilik hak atas karya intelektual ini.

Untuk non-komersial, penggunaan sebagai rujukan atau referensi, secara keseluruhan atau sebagian, harap cantumkan sumber informasi ini sebagai acuan.


FINE ART ™
FIRWANY INTERNETWORK ENTERPRISE — ARTICLES ON REFORM AND TRANSFORM
adalah marka-niaga, identitas produk dan properti Achmad Firwany

SITE:
http://www.thefineart.co.cc
http://www.firwany.co.cc

BLOG :
http://blog.firwany.co.cc
http://firwany.blogspot.com

FACEBOOK :
http://www.facebook.com/fineart.pro.id
http://www.facebook.com/pages/fine-art/201303343218367
http://fb.firwany.co.cc
http://www.facebook.com/people/achmad-firwany/100000427899819