A. Pengertian Alam Semesta, Galaksi, dan Tata
Surya
Alam
Semesta
Pengertian
alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah
benda-benda yang mempunyai ukuran sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel,
amuba, dan sebagainya. Sedang makrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai
ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet, dan galaksi
Konsep pemikiran manusia tentang pusat universe atau
alam semesta sangat radikal. Awalnya para ilmuan astronom menetapkan bahwa
manusialah yang sebagai pusat, yang diberi nama teori egosentris. Setelah itu
mereka menetapkan bumi yang menjadi pusat yang ditokohi oleh Cladius Ptolemeus.
Teori ini dikenal dengan geosentris. Namun setelah itu Nicolas Copernicus
mengungkap teori baru di mana matahari dijadikan pusat alam semesta,
heliosentris. Namun saat ini mereka baru menyadari bahwa teoti tersebut lebih
cocok digelayutkan pada tata surya. Dan tata surya hanyalah sebagian dari galaksi,
dan galaksi adalah satu kumpulan bintang dari banyak kumpulan bintang di alam
semesta.
Galaksi
Langit
dihiasi bintang-bintang yang jumlahnya tak terhitung, yang bisa diamati dengan
mata telanjang maupun teropong bintang. Bintang-bintang berkumpul dalam suatu
gugusan, meskipun antar-bintang berjauhan di angkasa. Dari penjelasan
Ismail al-Juwasy tersebut dapat kita katakan bahwa galaksi tak ubahnya bak
sekumpulan anak ayam yang tak mungkin untuk dipisahkan dari induknya. Di mana
ada anak ayam di situ pasti ada induknya. Sama halnya bintang-bintang di
angkasa sana mereka tak mungkin gemerlap sendirian tanpa disandingi dengan
bintang lainnya.
Galaksi yang sering kita dengar adalah Bimasakti atau milky
way. Kalau kita cermati agak aneh nama milky way tersebut karena dari
benda angkasa luar diumpamakan dengan susu. Namun dari keanehan tersebut
terdapat keunikan, yakni bintang bertebaran di langit pada malam hari seperti
susu yang tercecer di langit. Galaksi kita berbentuk spiral, dapat kita samakan
dengan lingkaran obat nyamuk jikadilihat dari atas dan seperti
gasing bila dilihat dari samping. Galaksi kita tidak sebundar lingkaran namun
berbentuk elips. Hal ini dibuktikan dengan ukannya yang memiliki panjang
sekitar 100 tahun cahaya dan lebar 10 tahun cahaya dan tata surya kita berada
30 tahun cahaya dari pusat galaksi. Selain galaksi Bimasakti kita juga dapat
melihat beberapa galaksi dengan mata telanjang ataupun dengan alat. Yang
diungkap oleh para ilmuan yakni galaksi Andromeda, Awan Megallianic Besar dan
Awan Megallanic Kecil. Galaksi Andromeda lebih besar daripada Milky way.
Tata
Surya
Tata
surya terdiri dari matahari, Sembilan planet dan berbagai benda langit seperti
satelit, komet, dan asteroid. Tata surya tak lebih hanyalah gugusan kecil dari
benda-benda langit dan satu bintang. Tata surya adalah bagian kecil dari
galaksi.
Kita kenal dengan sembilan planet mungkin ketika
sekolah dasar, dari sebilan planet tersebut terbagi dua bagian yaitu planet
dalam dan planet luar. Planet dalam adalah planet yang dekat dengan matahari
yang terdiri dari Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Sedangkan Yupiter,
Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto –yang sekarang tereliminasi– termasuk
planet luar.
B. TEORI ASAL MULA ALAM SEMESTA
Teori
Letusan Hebat
Berbagai
teori tentang jagad raya membentuk suatu bidang studi yang dikenal sebagai
kosmologi. Einstein adalah ahli kosmologi modern pertama. Tahun 1915 ia
menyempurnakan teori umumnya tentang relativitas, yang kemudian diterapkan pada
pendistribusian zat di luar angkasa. Pada tahun 1917 secara matematik
ditentukan bahwa tampaknya ada massa bahan yang hampir seragam yang
keseimbangannya tak tentu antara kekuatan tarik gravitasi dan kekuatan olek
atau kekuatan dorong kosmik lain yang tak dikenal.
Pada tahun 1922 seorang ahli fisika Rusia muncul
dengan pemecahan soal itu secara lain, yang mengatakan bahwa kekuatan tolak
tidak berperan bahkan jagad raya terus meluas dan seluruh partikel terbang
saling menjauhi dengan kecepatan tinggi. Karena kekuatan tarik gravitasi,
perluasan itu terus melambat. Sebelumnya, partikel-partikel itu telah bergerak
keluar bahkan lebih cepat lagi. Dalam model jagat raya ini dahulu perluasan
mulai pada saat yang unik yang disebut “letusan hebat”.
Teori letusan hebat rupanya begitu berlawanan dengan
pengetahuan astronomi zaman sekarang, yang mula-mula sedikit menarik perhatian.
Akhirnya sebanyak bintang dalam galaksi Bimasakti bukannya saling menjauhi satu
sama lain, tetapi malahan berjalan dalam orbit sirkular mengelilingi wilayah
pusatnya yang padat. Akan tetapi, pada tahun 1929 Edwin Hubble, ketika itu ahli
astronomi di Observatorium Mount Wilson, mengemukakan bahwa berbagai galaksi
yang telah diamatinya sebenarnya menjauhi kita, dan menjauhi yang lain, dengan
kecepatan sampai beberapa ribu kilometer per-detik.
Rupanya galaksi-galaksi ini, seperti halnya Bimasakti
kita, menjaga keutuhan bentuk internalnya selama waktu yang panjang.
Galaksi-galaksi itu secara sendiri-sendiri mengarungi angkasa raya, kira-kira
sebagain unit atau partikel yang bergerak mengarungi ruang angkasa. Teori
Einstein dapat diterapkan pada berbagai galaksi, sebagai ganti bintang-bintang.
Teori
Keadaan Tetap
Kalau
kita kembali ke tahun 1948, tidaklah ditemukan informasi yang cukup untuk
menguji teori letusan hebat itu. Ahli Astronomi Inggris Fred Hoyle dan beberapa
ahli astro-fisika Inggris mengajukan teori yang lain, teori keadaan tetap
yang menerangkan bahwa jagat raya tidak hanya sama dalam ruang angkasa –asas
kosmologi- tetapi juga tak berubah dalam waktu asas kosmologi yang sempurna.
Jadi, asas kosmologi diperluas sedemikian rupa sehingga menjadi “sempurna” atau
“lengkap” dan tidak bergantung pada peristiwa sejarah tertentu. Teori keadaan
tetap berlawanan sekali dengan teori letusan hebat.
Dalam teori kedua, ruang angkasa berkembang menjadi
lebih kosong sewaktu berbagai galaksi saling menjauh. Dalam teori keadaaan
tetap, kita harus menerima bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa
di antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna
menggantikan galaksi yang menjauh. Orang sepakat mengatakan bahwa zat baru itu
ialah hydrogen, yaitu sumber yang menjadi asal usul bintang dan galaksi.
Penciptaan zat berkesinambungan dari ruang angkasa
yang tampaknya kosong itu diterima secara skeptis oleh para ahli, sebab hal ini
rupanya melanggar salah satu hukum.
TEORI
TERBENTUKNYA TATA SURYA
Melihat kenyataan bahwa planet-planet bergerak
mengelilingi matahari dengan orbitnya yang berebentuk elips dengan arah
peredaran yang sama yaitu berlawanan arah jarum jam jika melihatnya dari kutub
utara, ternyata arah revolusi planet-planet dan satelitnya yaitu arah negative.
Ini berlawanan dengan yang kita amati di bumi, peredaran harian benda-benda
langit seperti matahari, bulan dan bintang berarah positf seperti arah peredaran
harian matahari yang terbit di timur lalu naik dan kemudian terbenam di barat.
Adanya realitas yang demikian membuat para ahli astronomi berkesimpulan bahwa
tata surya terbentuk dari material yang berputar dengan arah negative, hal ini
kemudian memunculkan beberapa teori tentang terjadinya tata surya sebagai
berikut:
1. Teori Nebule atau teori kabut, yang
dikemukakan ole Immanuel Kant (1749-1827) dan Piere Simon de Laplace (1796).
Matahari dan planet berasal dari sebuah kabut pijar
yang berpilin di dalam jagatraya, karena pilinannya itu berupa kabut
yang membentuk bulat seperti bola yang besar, makin mengecil bola itu makin
cepat putarannya. Akibatnya bentuk bola itu memepat pada kutubnya dan melebar
di bagian equatornya bahkan sebagian massa dari kabut gas menjauh dari gumpalan
intinya dan membentuk gelang-gelang di sekeliling bagian utama kabut itu,
gelang-gelang itu kemudian membentuk gumpalan padat inilah yang disebut
planet-planet dan satelitnya. Sedangkan bagian tengah yang berpijar tetap
berbentuk gas pijar yang kita lihat sekarang sebagai matahari.
Teori kabut ini telah dipercaya orang selama kira-kira
100 tahun, tetapi sekarang telah benyak ditinggalkan karena: (1) tidak mampu
memberikan jawaban-jawaban kepada banyak hal atau masalah di dalam tata surya
kita dan (2) karena munculnya banyak teori baru yang lebih memuaskan
2. Teori Planetesimal, Thomas C. Chamberlin
(1843-1928) seorang ahli geologi dan Forest R. Moulton (1872-1952) seorang
astronom.
Disebut Planetesimal yang berarti planet kecil karena
planet terbentuk dari benda padat yang memang telah ada. Matahari telah ada
sebagai salah satu dari bintang-bintang yang banyak, pada satu waktu ada sebuah
bintang yang berpapasan pada jarak yang tidak terlalu jauh akibatnya terjadi
pasang naik antara matahari dan bintang tadi. Pada waktu bintang itu menjauh
sebagian massa dari matahari itu jatuh kembali ke permukaan matahari dan
sebagian lain berhamburan di sekeliling matahari inilah yang disebut dengan
planetesimal yang kelak kemudian menjadi planet-planet yang beredar pada
orbitnya dan mengelilingi matahari.
3. Teori Pasang Surut, Sir James Jeans
(1877-1946) dan Harold Jeffreys (1891) keduanya dari Inggris, teori ini hampir
sama dengan teori Planetesimal.
Setelah bintang itu berlalu dengan gaya tarik bintang
yang besar pada permukaan matahari terjadi proses pasang surut seperti
peristiwa pasang surutnya air laut di bumi akibat gaya tarik bulan. Sebagian
massa matahari itu membentuk cerutu yang menjorok kearah bintang itu
mengakibatkan cerutu itu terputus-putus membentuk gumpalan gas di sekitar
matahari dengan ukuran yang berbeda-beda, gumpalan itu membeku dan
kemudian membentuk planet-planet.
Teori ini menjelaskan mengapa planet-planet di bagian
tengah seperti Yupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus merupakan planet raksasa
sedangkan di bagian ujungnya merupakan planet-planet kecil. Kelahiran
kesembilan planet itu karena pecahan gas dari matahari yang berbentuk cerutu itu
maka besarnya planet-planet iti berbeda-beda yang terdekat dan terjauh besar
tetapi yang di tengah lebih besar lagi.
4. Teori Awan Debu, dikemukakan oleh Carl von
Weizsaeker (1940) kemudian disempurnakan oleh Gerard P Kuiper (1950).
Tata surya terbentuk dari gumpalan awan gas dan debu.
Gumpalan awan itu mengalami pemampatan, pada proses pemampatan itu
partikel-partikeldebu tertarik ke bagian pusat awan itu membentuk gumpalan bola
dan mulai berpilin dan kemudian membentuk cakram yang tebal di bagian tengah
dan tipis di bagian tepinya. Partikel-partikel di bagian tengah cakram itu
saling menekan dan menimbulkan panas dan berpijar, bagian inilah yang kemudian
menjadi matahari. Sementara bagian yang luar berputar sangat cepat sehingga
terpecah-pecah menjadi gumpalan yang lebih kecil, gumpalan kecil ini berpilin
pula dan membeku kemudian menjadi planet-planet.
5. Teori Bintang Kembar
Teori
ini hampir sama dengan teori planetesimal.Dahulu matahari mungkin merupakan
bintang kembar,kemudian bintang yang satu meledak menjadi
kepingan-kepingan.Karena ada pengaruh gaya gravitasi bintang,maka
kepingan-kepingan yang lain bergerak mengitari bintang itu dan menjadi
planet-planet.Sedangkan bintang yang tidak meledak menjadi matahari.
6. Teori Ledakan (Big Bang), George Gamow, Alpher
dan Herman.
Alam pada saat itu belum merupakan materi tetapi pada
suatu ketika berubah menjadi materi yang sangat kecil dan padat, massanya
sangat berat dan tekanannya besar, karena adanya reaksi inti kemudian terjadi
ledakan hebat. Massa itu kemudian berserak dan mengembang dengan sangat cepat
menjauhi pusat ledakan dan membentuk kelompok-kelompok dengan berat jenis yang
lebih kecil dan trus bergerak, menjauhi titik pusatnya.
Dentuman besar itu terjadi ketika seluruh materi
kosmos keluar dengan kerapatan yang sangat besar dan suhu yang sangat tinggi
dari volume yang sangat kecil. Alam semesta lahir dari singularitas fisis
dengan keadaan ekstrem. Teori Big Bang ini semakin menguatkan pendapat bahwa
alam semesta ini pada awalnya tidak ada tetapi kemudian sekitar 12 milyar tahun
yang lalu tercipta dari ketiadaan.
Pada tahun 1948, Gerge Gamov muncul dengan gagasan
lain tentang Big Bang. Ia mengatakan bahwa setelah pembentukan alam semesta
melalui ledakan raksasa, sisa radiasi yang ditinggalkan oleh ledakan ini
haruslah ada di alam. Selain itu, radiasi ini haruslah tersebar merata di
segenap penjuru alam semesta. Bukti yang ’seharusnya ada’ ini pada akhirnya
diketemukan. Pada tahun 1965, dua peneliti bernama Arno Penziaz dan Robert
Wilson menemukan gelombang ini tanpa sengaja. Radiasi ini, yang disebut
‘radiasi latar kosmis’, tidak terlihat memancar dari satu sumber tertentu, akan
tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa. Demikianlah, diketahui bahwa radiasi
ini adalah sisa radiasi peninggalan dari tahapan awal peristiwa Big Bang.
Penzias dan Wilson dianugerahi hadiah Nobel untuk penemuan mereka.
Pada tahun 1989, NASA mengirimkan satelit COBE (Cosmic
Background Explorer). COBE ke ruang angkasa untuk melakukan penelitian tentang
radiasi latar kosmis. Hanya perlu 8 menit bagi COBE untuk membuktikan
perhitungan Penziaz dan Wilson. COBE telah menemukan sisa ledakan raksasa yang
telah terjadi di awal pembentukan alam semesta. Dinyatakan sebagai penemuan
astronomi terbesar sepanjang masa, penemuan ini dengan jelas membuktikan teori
Big Bang.
Bukti penting lain bagi Big Bang adalah jumlah
hidrogen dan helium di ruang angkasa. Dalam berbagai penelitian, diketahui
bahwa konsentrasi hidrogen-helium di alam semesta bersesuaian dengan
perhitungan teoritis konsentrasi hidrogen-helium sisa peninggalan peristiwa Big
Bang. Jika alam semesta tak memiliki permulaan dan jika ia telah ada sejak dulu
kala, maka unsur hidrogen ini seharusnya telah habis sama sekali dan berubah
menjadi helium.
Segala bukti meyakinkan ini menyebabkan teori Big Bang
diterima oleh masyarakat ilmiah. Model Big Bang adalah titik terakhir yang
dicapai ilmu pengetahuan tentang asal muasal alam semesta. Begitulah, alam
semesta ini telah diciptakan oleh Allah Yang Maha Perkasa dengan sempurna tanpa
cacat.
Yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis.
Kamu sekali-kali tidak melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu
yang tidak seimbang. Maka lihtatlah berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu
yang tidak seimbang. (QS. Al-Mulk, 67:3)
C. Teori Asal Mula Bumi
Lima
miliar tahun yang lalu,system tata surya kita tidak ada. Yang ada hanyalah awan
debu dan gas yang secara perlahan berubah bentuk.sembilan planet, termasuk
Bumi, dibentuk dari materi yang menggumpal, menyerupai gumpalan bola salju, di
dalam kabut. Mengenai teori sejarah asal terbentuknya bumi sebagai berikut;
· Proses dimulai sekitar 4,6 miliar tahun yang
lalu di pusat nebula matahari.
· Matahari terbentuk di pusat awan ini. Sementara
itu, gas dan bahan lain di bagian luarnya menggumpal.
· Bebatun kecil berubah menjadi lebih besar,
membentuk cikal bakal planet, atauprotoplanet dengan diameter
beberapa kilometre.
· Protoplanet saling bertumbuhan satu sama lain
dan menggumpal hingga mencapai ukuran planet (memiliki diameter beberapa ribu
kilometer). Hingga ratusan juta tahun, planet tersebut dibombardir secara kuat
dan terus menerus oleh bebatuan lain.
· Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, bumitelah
diselimuti oleh lautan larva yang berasal dari bebatuan yang terbakar dan
luasnya mencapai beberapa kilometre.
· Secara perlahan, lautan larva tersebut
mendingin membentuk kerak yang dihantam terus menerus oleh berbagai meteor dan
komet.
· Planet muda kita juga mengalami aktifitas
vulkanik yang melepaskan lapisan udara secara radikal, lapisan udara ini
berbeda dengan lapisan udara saat ini. Keberadaan air dimungkinkan berassal
dari kedalaman bumi atau dibawa dari angkasa oleh komet dan membentuk laut.
Pada saat bersamaan, kerak bumi berupa menjadi benua.
· Kemunculan benua, laut, dan lapisan oksigen
rendah menghasilkan proses pembentukan molekul yang lebih kompleks, yang
menuntun terciptanya fenomena yang luar biasa, yaitu kehidupan. Bahkan lebih
mengejutkan lagi, kehidupan dengan sangat cepat muncul dari laut, kurang dari
satu miliar tahun setelah bumi tecipta. Kehidupan memerlukan beberapa miliar
tahun lagi ke daratan.