Seorang Fisikawan Mengklaim telah Memecahkan 'Paradoks Kakek' yang secara Teoritis Memungkinkan Perjalanan Waktu

Malang, WISATA – Perjalanan waktu telah lama dianggap mustahil karena sebagian disebabkan oleh 'paradoks kakek' yang terkenal. Teka-teki ini mempertanyakan apa yang akan terjadi jika seseorang melakukan perjalanan kembali ke masa lalu dan mencegah kakeknya memiliki anak, sehingga menghapus keberadaan sang penjelajah. Namun, sebuah penelitian baru bisa jadi telah menyelesaikan masalah ini.

Dengan menggabungkan relativitas umum, mekanika kuantum dan termodinamika, penelitian ini menunjukkan bahwa perjalanan waktu mungkin dilakukan tanpa menimbulkan kontradiksi logis ini.

Pemahaman kita sehari-hari tentang waktu berakar pada fisika Newton, di mana peristiwa berlangsung secara linear dari masa lalu ke masa depan. Namun, teori relativitas umum Einstein, yang dirampungkan pada tahun 1915, menantang asumsi intuitif ini. Teori ini mengungkap bahwa struktur ruang-waktu dapat berperilaku dengan cara yang menentang akal sehat, sebagaimana dibuktikan oleh fenomena seperti lubang hitam. Salah satu prediksinya yang paling menarik adalah potensi keberadaan kurva mirip waktu tertutup, jalur melalui ruang-waktu yang berputar kembali pada dirinya sendiri, secara teoritis memungkinkan seorang penjelajah untuk meninjau kembali masa lalu.

Dalam relativitas umum, semua bentuk energi dan momentum bertindak sebagai sumber gravitasi, bukan hanya massa. Ini berarti bahwa jika materi berputar, ia dapat 'menyeret' ruang-waktu bersamanya. Meskipun efek ini dapat diabaikan pada planet dan bintang, bagaimana jika seluruh alam semesta berputar?

Di alam semesta tempat semua materi berputar, ruang-waktu dapat menjadi sangat terdistorsi sehingga waktu secara efektif membelok kembali pada dirinya sendiri, membentuk lingkaran. Sebuah pesawat ruang angkasa yang bergerak di sepanjang lingkaran tersebut secara teoritis dapat kembali ke titik awalnya, tidak hanya di ruang angkasa tetapi juga dalam waktu. Sementara alam semesta kita secara keseluruhan tampaknya tidak berputar dengan cara ini, massa yang berputar, seperti lubang hitam, dapat menghasilkan efek yang sama, menciptakan lingkungan potensial untuk kurva waktu tertutup.

Salah satu tantangan terbesar dalam perjalanan waktu terletak pada paradoks yang ditimbulkannya. Paradoks kakek hanyalah salah satu contohnya. Masalah ini muncul karena kita berasumsi bahwa hukum termodinamika, hukum yang mengatur panas dan energi, akan berfungsi secara normal dalam suatu putaran waktu.

Faktanya, hukum entropi yang meningkat, kuantitas termodinamika yang mengukur tingkat ketidakteraturan dalam suatu sistem adalah satu-satunya hukum fisika yang membedakan antara masa lalu dan masa depan. Sejauh yang diketahui, entropi adalah satu-satunya alasan kita mengingat peristiwa masa lalu dan tidak dapat memprediksi peristiwa masa depan.

Entropi mengatur banyak pengalaman kita sehari-hari, mulai dari cara tubuh kita menua hingga cara kita memproses ingatan. Bahkan tindakan sederhana, seperti berjalan, bergantung pada gesekan, yang dengan sendirinya meningkatkan entropi. Jadi, bagaimana proses-proses ini akan berperilaku dalam suatu putaran waktu?

Penelitian Gavassino, yang diterbitkan pada 12 Desember 2024 di jurnal Classical and Quantum Gravity, memberikan solusi yang menarik. Terinspirasi dari karya fisikawan Carlo Rovelli, ia menunjukkan bahwa perilaku termodinamika berubah secara mendasar pada kurva waktu tertutup. Pada lingkaran seperti itu, fluktuasi kuantum muncul yang dapat menghapus entropi, sebuah proses yang secara fundamental berbeda dari apa yang kita alami dalam kehidupan sehari-hari.

Fluktuasi ini dapat memiliki efek dramatis pada penjelajah waktu. Misalnya, saat entropi menurun, ingatan seseorang mungkin lenyap dan penuaan akan berbalik. Peningkatan entropi adalah alasan mengapa kita mati. Apa yang terjadi ketika Anda membalikkan kematian? 

Kebanyakan fisikawan dan filsuf di masa lalu berpendapat bahwa jika perjalanan waktu itu ada, alam akan selalu menemukan cara untuk mencegah situasi yang saling bertentangan. Sebuah 'prinsip konsistensi diri' diperkenalkan, yang menyatakan bahwa segala sesuatu harus selaras untuk menciptakan cerita yang berhubungan secara logis. 

Sementara temuan Gavassino menawarkan kerangka teoritis yang meyakinkan untuk perjalanan waktu, selalu ada pertanyaan: Apakah kurva waktu tertutup benar-benar ada di alam semesta nyata? Sebagian besar fisikawan bersikap skeptis. Pada tahun 1992, Stephen Hawking, misalnya, secara terkenal mengusulkan 'dugaan perlindungan kronologi,' yang menyatakan bahwa hukum fisika dapat mencegah terbentuknya lingkaran waktu sejak awal. Ini dapat melibatkan ruang-waktu yang menjadi singular atau rusak, tepat sebelum lingkaran dapat terbentuk.

Meski begitu, karya Gavasino sangat berharga dalam mendorong batas-batas pemahaman kita.

"Yang saya temukan menarik tentang topik ini adalah cara ia memaksa kita untuk berpikir tentang peran entropi dalam menghasilkan pengalaman kita terhadap alam semesta, yang mungkin merupakan topik favorit saya dalam seluruh fisika," kata Gavassino.

Bahkan jika putaran waktu tidak ada, pemahaman dan pemodelannya dapat memberikan wawasan tentang fenomena nyata. Misalnya, mengeksplorasi bagaimana entropi nyata berevolusi dan berperilaku di sepanjang lintasan tertutup pada skala subatomik dapat menghasilkan wawasan menarik tentang perilaku sistem subatomik dan termodinamikanya