Pernahkah kamu menonton film Avengers: Endgame atau Interstellar dan bertanya-tanya, “Sebenarnya, apakah perjalanan waktu mungkin menurut fisika modern atau itu cuma khayalan penulis naskah film aja?” Jujur saja, kita semua pasti pernah berandai-andai punya mesin waktu. Entah itu untuk memperbaiki kesalahan memalukan di masa lalu, atau sekadar mengintip nomor lotre di masa depan.
Tapi, mari kita kesampingkan dulu cerita fiksi ilmiah. Di dunia nyata, para fisikawan tidak menganggap ide ini gila, lho. Justru, konsep waktu adalah salah satu bahasan paling serius dan memusingkan dalam fisika. Nah, di artikel ini, kita akan bedah tuntas topik ini layaknya kita sedang ngobrol santai di kedai kopi. Siapkan camilanmu, kita akan menyelami misteri waktu!
Apa Itu Perjalanan Waktu dalam Kacamata Sains?
Sebelum kita melangkah lebih jauh, kita harus satu frekuensi dulu soal definisi. Seringkali kita berpikir time travel itu harus pakai mobil DeLorean seperti di film Back to the Future. Padahal, konsep aslinya lebih sederhana (sekaligus lebih rumit).
Perjalanan waktu adalah konsep pergerakan antara titik-titik waktu yang berbeda, mirip dengan pergerakan antara titik-titik tempat dalam ruang, baik ke masa lalu maupun ke masa depan, biasanya menggunakan alat hipotetis yang disebut mesin waktu. Dalam fisika, ini berkaitan erat dengan manipulasi ruang-waktu (spacetime).
Jadi, secara teknis, saat kamu membaca kalimat ini, kamu sedang melakukan perjalanan waktu ke masa depan dengan kecepatan 1 detik per detik. Tapi membosankan kan kalau cuma begitu? Nah, mari kita lihat cara “mempercepat” atau “memutar balik” prosesnya.
Bagaimana Teori Relativitas Einstein Menjelaskan Waktu?
Kamu tidak bisa bicara soal waktu tanpa menyebut nama Albert Einstein. Dulu, orang mengira waktu itu mutlak. Maksudnya, satu detik bagi kita sama dengan satu detik bagi orang di Mars atau di galaksi lain. Tapi Einstein datang dan bilang: “Enggak gitu konsepnya, Bos.”
Apa Itu Konsep Ruang-Waktu (Spacetime)?
Einstein menggabungkan tiga dimensi ruang (panjang, lebar, tinggi) dengan dimensi keempat, yaitu waktu. Gabungan ini disebut spacetime. Bayangkan spacetime ini seperti kain karet elastis. Kalau kamu taruh bola bowling (benda bermassa besar) di atas kain itu, kainnya akan melengkung, kan? Nah, lengkungan itulah gravitasi.
Mengapa Waktu Bisa Berjalan Lebih Lambat?
Di sinilah letak serunya. Menurut Teori Relativitas Khusus, semakin cepat kamu bergerak mendekati kecepatan cahaya, waktu akan berjalan semakin lambat bagimu dibandingkan orang yang diam. Fenomena ini disebut dilatasi waktu. Jadi, secara teknis, lari pagi saja sudah membuatmu lebih muda sepersekian nanodetik dibanding temanmu yang rebahan, meski bedanya sangat tidak terasa.
Kalau sudah paham bahwa waktu itu relatif alias bisa “melar”, pertanyaan selanjutnya pasti: bisa se-ekstrem apa melarnya?
Apakah Kita Bisa Pergi ke Masa Depan?
Jawabannya singkat: YA, SANGAT BISA. Dan ini bukan teori lagi, tapi fakta sains yang sudah terbukti. Kita “hanya” perlu teknologi yang cukup cepat atau gravitasi yang cukup kuat.
Apa Bukti Nyata Perjalanan ke Masa Depan?
Pernah dengar soal kosmonot Sergei Krikalev? Dia memegang rekor sebagai penjelajah waktu paling nyata. Karena dia menghabiskan lebih dari 800 hari mengorbit di luar angkasa dengan kecepatan tinggi (sekitar 27.000 km/jam), dia mengalami dilatasi waktu.
Saat dia kembali ke Bumi, dia sebenarnya telah melakukan perjalanan ke masa depan sebesar 0,02 detik. Artinya, usia dia lebih muda 0,02 detik daripada yang seharusnya. Memang angkanya kecil, tapi ini membuktikan bahwa apakah perjalanan waktu mungkin menurut fisika modern ke arah masa depan adalah fakta valid.
Bagaimana Cara Kerja Paradoks Kembar (Twin Paradox)?
Bayangkan ada dua saudara kembar, A dan B. Si A tinggal di Bumi, sedangkan si B pergi ke luar angkasa naik pesawat yang kecepatannya 90% kecepatan cahaya. Setelah berkelana selama apa yang dirasakan si B cuma 1 tahun, dia balik ke Bumi.
Kagetnya, si A di Bumi mungkin sudah tua renta atau bahkan sudah meninggal karena di Bumi sudah berlalu puluhan tahun. Bagi si B, dia baru saja “melompat” ke masa depan Bumi.
Nah, kalau ke masa depan itu “mudah” secara teori, kenapa ke masa lalu susahnya minta ampun? Yuk kita bahas tantangan terbesarnya di bawah ini.
Apakah Mungkin Kembali ke Masa Lalu?
Ini dia “Holy Grail”-nya fisika. Pergi ke masa lalu jauh lebih rumit dan penuh dengan ranjau logika. Einstein sendiri awalnya skeptis, tapi persamaan matematikanya tidak melarang hal ini 100%.
Mengapa Pergi ke Masa Lalu Lebih Sulit?
Masalah utamanya adalah kausalitas atau sebab-akibat. Alam semesta kita sangat patuh pada aturan: Sebab dulu, baru Akibat. Gelas jatuh (sebab), lalu pecah (akibat). Kalau kamu ke masa lalu, kamu mengacak-ngacak urutan ini. Pecah dulu, baru jatuh? Kan aneh.
Apa Itu Closed Timelike Curves (CTC)?
Dalam Relativitas Umum, ada solusi matematika yang disebut Closed Timelike Curves. Bayangkan garis waktu yang melengkung begitu tajam hingga ia kembali ke titik awalnya, membentuk lingkaran. Jika kamu mengikuti jalur ini, kamu bisa bertemu dirimu sendiri di masa lalu. Tapi, membuat jalur ini butuh energi yang luar biasa besar, mungkin butuh tenaga setara ledakan bintang.
Tapi tunggu dulu, kalau kita bisa ke masa lalu, bukannya kita bisa mengubah sejarah? Di situlah muncul masalah besar berikutnya.
Apa Itu Grandfather Paradox?
Kamu pasti sering dengar istilah ini. Ini adalah tembok penghalang logika terbesar bagi perjalanan waktu ke masa lalu.
Bagaimana Skenario Membunuh Kakek Sendiri?
Skenarionya begini: Kamu kembali ke masa lalu saat kakekmu masih muda dan belum menikah, lalu (maaf) kamu membunuhnya. Akibatnya, ayahmu tidak lahir. Kalau ayahmu tidak lahir, kamu juga tidak lahir.
Nah, kalau kamu tidak lahir, siapa yang pergi ke masa lalu buat membunuh kakekmu? Bingung kan? Ini putaran logika tanpa ujung yang bikin fisikawan sakit kepala.
Apakah Alam Semesta Mencegah Paradoks?
Ada teori yang bilang alam semesta itu punya mekanisme pertahanan diri. Misalnya, kalau kamu mencoba menembak kakekmu, pistolnya bakal macet, atau kamu terpeleset kulit pisang. Intinya, sejarah tidak bisa diubah. Apapun yang terjadi, sudah terjadi.
Tapi, ada satu solusi menarik dari dunia kuantum yang bisa “menyelamatkan” kita dari paradoks ini. Penasaran? Mari kita melompat ke dunia partikel subatomik.
Bagaimana Fisika Kuantum Menjelaskan Waktu?
Fisika Kuantum itu ibarat “adik nakal” dari Fisika Klasik. Di dunia kuantum (dunia elektron dan foton), aturan logis seringkali tidak berlaku.
Apa Hubungan Many-Worlds Interpretation dengan Waktu?
Ingat film Avengers? Mereka menggunakan konsep ini. Fisika kuantum menyodorkan ide Many-Worlds Interpretation. Artinya, setiap kali ada kemungkinan kejadian, alam semesta membelah diri.
Jika kamu kembali ke masa lalu dan membunuh kakekmu, kamu tidak menghapus eksistensimu. Kamu hanya menciptakan “cabang” alam semesta baru (Timeline B) di mana kakekmu mati dan kamu tidak lahir. Tapi, di alam semesta asalmu (Timeline A), kakekmu tetap hidup dan kamu tetap ada. Jadi, tidak ada paradoks!
Apa Peran Probabilitas dalam Waktu?
Dalam dunia kuantum, kita bicara soal probabilitas, bukan kepastian. Posisi partikel seperti elektron tidak pasti sampai kita mengukurnya (Prinsip Ketidakpastian). Beberapa fisikawan berspekulasi bahwa sifat “tidak pasti” ini mungkin celah yang memungkinkan informasi (atau bahkan materi) menyelip di antara waktu tanpa merusak hukum fisika.
Bicara soal menyelip, ada satu “jalan tikus” di alam semesta yang paling sering disebut sebagai kandidat mesin waktu. Apa itu?
Apa Itu Wormhole (Lubang Cacing)?
Kalau alam semesta itu apel, dan kamu (semut) mau pergi dari kulit sisi kiri ke sisi kanan, kamu harus jalan memutar mengelilingi apel itu. Jauh kan? Tapi kalau ada ulat yang bikin lubang menembus tengah apel, kamu bisa sampai lebih cepat.
Apakah Jembatan Einstein-Rosen Itu Nyata?
Lubang terowongan inilah yang disebut Wormhole atau Jembatan Einstein-Rosen. Secara teori, Wormhole menghubungkan dua titik berjauhan dalam ruang dan waktu.
Bisakah Wormhole Membawa Kita ke Masa Lalu?
Idenya begini: Kita ambil satu ujung mulut Wormhole, lalu kita gerakkan mulut itu dengan kecepatan mendekati cahaya (biar mengalami dilatasi waktu), lalu kita bawa balik ke dekat mulut yang satunya.
Karena mulut yang dibawa jalan-jalan tadi waktunya lebih muda dibanding mulut yang diam, melompat masuk ke dalamnya berarti melompat ke masa lalu. Masalahnya? Wormhole itu sangat tidak stabil. Begitu ada satu foton cahaya saja yang masuk, lubangnya bisa runtuh.
Untuk menahan agar lubang ini tetap terbuka, kita butuh “bensin” yang sangat aneh.
Apa Itu Materi Eksotis?
Kita tidak bicara soal batu akik atau barang antik ya. Materi eksotis (Exotic Matter) adalah materi dengan massa negatif.
Mengapa Kita Butuh Massa Negatif?
Gravitasi biasa (massa positif) sifatnya tarik-menarik dan cenderung menutup lubang Wormhole. Materi eksotis punya sifat tolak-menolak (anti-gravitasi) yang bisa menahan dinding wormhole agar tetap terbuka cukup lama supaya kamu bisa lewat.
Sayangnya, sampai sekarang materi ini baru ada di atas kertas hitungan matematika dan belum ditemukan wujud fisiknya dalam jumlah besar.
Kalau wormhole terlalu susah, adakah cara lain yang lebih “alami”?
Bagaimana Peran Gravitasi Lubang Hitam (Black Hole)?
Ingat planet Miller di film Interstellar? Planet yang dekat banget sama Black Hole raksasa, Gargantua.
Apa Itu Event Horizon?
Di dekat Event Horizon (batas di mana cahaya pun tak bisa kabur), gravitasi begitu kuat sampai-sampai ia “menarik” waktu secara ekstrem. Satu jam di dekat Black Hole bisa setara dengan 7 tahun di Bumi.
Ini adalah metode perjalanan waktu ke masa depan yang paling “valid” menurut fisika modern, tapi ya itu… one way ticket. Sekali kamu “menunggu” di dekat Black Hole, saat kamu balik ke Bumi, semua orang yang kamu kenal mungkin sudah tiada.
Lalu, bagaimana dengan cahaya? Apakah cahaya bisa membantu kita melihat masa lalu?
Mengapa Kecepatan Cahaya Penting?
Kecepatan cahaya (c) adalah batas kecepatan kosmik, yaitu sekitar 300.000 km per detik.
Bagaimana Cahaya Membawa Gambar Masa Lalu?
Sebenarnya, setiap kali kamu melihat bintang di langit malam, kamu sedang melihat masa lalu. Cahaya butuh waktu untuk sampai ke matamu. Sinar Matahari yang kamu rasakan sekarang adalah sinar yang berangkat dari Matahari 8 menit yang lalu.
Jika kita punya teleskop super canggih dan bisa melompat instan ke jarak 65 juta tahun cahaya dari Bumi, lalu kita arahkan teleskop itu ke Bumi, kita (secara teori) bisa melihat Dinosaurus sedang jalan-jalan. Kita melihat “rekaman” masa lalu yang dibawa oleh cahaya.
Di level mikroskopis, sifat cahaya ini juga unik. Kita mengenal fenomena difraksi dan interferensi pada gelombang cahaya.
Apa Hubungan Interferensi dengan Waktu?
Dalam eksperimen celah ganda, foton menunjukkan perilaku aneh yang seolah-olah “tahu” masa depan atau dipengaruhi masa lalu (delayed choice experiment). Pola interferensi yang terbentuk menunjukkan bahwa partikel bisa berada di banyak tempat (atau waktu?) sekaligus sampai diamati. Ini memberi petunjuk bahwa waktu di level kuantum jauh lebih fleksibel daripada yang kita duga.
Ringkasan Singkat: Perbandingan Sifat Waktu
Supaya tidak pusing dengan istilah-istilah di atas, coba perhatikan tabel perbandingan sederhana ini. Ini rangkuman inti dari apa yang kita bahas sejauh ini.
| Fitur | Perjalanan ke Masa Depan | Perjalanan ke Masa Lalu |
| Status Sains | Terbukti (Fakta Sains) | Hipotetis (Teori) |
| Metode Utama | Kecepatan tinggi / Gravitasi kuat | Wormhole / Cosmic Strings |
| Hambatan | Teknologi propulsi (roket) | Paradoks (Grandfather Paradox) |
| Kebutuhan Energi | Besar, tapi mungkin dicapai | Tak terhingga / Materi Eksotis |
| Contoh Nyata | Satelit GPS, Astronaut | Belum ada |
Rehat Sejenak: Ringkasan Santai
Oke, tarik napas dulu. Sampai sini kepalanya sudah mulai berasap? 🤯
Intinya gini:
Kalau mau ke Masa Depan: Tinggal ngebut banget atau nongkrong dekat benda bergravitasi super besar. Ini MUNGKIN banget, cuma teknologi kita belum sampai sana buat bikin efeknya terasa signifikan.
Kalau mau ke Masa Lalu: Ini SUSAH BANGET. Alam semesta kayaknya punya satpam yang ngelarang kita ngubah sejarah. Tapi, matematikanya Einstein bilang bisa aja asal punya jalan tikus (Wormhole) dan bensin ajaib (Materi Eksotis).
Sudah agak segar? Oke, kita lanjut ke konsep yang lebih gila lagi!
Apa Itu Cosmic Strings?
Ini bukan tali jemuran ya. Cosmic Strings adalah cacat topologi di alam semesta, sisa-sisa dari Big Bang. Bayangkan retakan tipis di dalam es batu, tapi ini retakan di alam semesta yang panjangnya sealam semesta tapi lebih tipis dari atom.
Bagaimana Cosmic Strings Membelokkan Waktu?
Benda ini punya massa yang gila-gilaan dan tarikan gravitasi yang ekstrem. Fisikawan J. Richard Gott berteori kalau ada dua cosmic strings yang berpapasan dengan kecepatan tinggi, mereka bisa memelintir ruang-waktu sedemikian rupa sehingga memungkinkan pesawat antariksa untuk memotong jalan ke masa lalu.
Tapi, menemukan benda ini sama sulitnya dengan mencari jarum di tumpukan jerami galaksi.
Apa Itu Silinder Tipler?
Seorang astronom bernama Frank Tipler punya ide lain pada tahun 1974.
Bagaimana Cara Kerja Silinder Tipler?
Bayangkan sebuah silinder yang panjangnya tak terhingga (ini syarat yang berat sih) dan berputar sangat cepat pada porosnya. Saking cepatnya putaran ini, ia akan menyeret ruang-waktu di sekitarnya (frame-dragging).
Jika kamu mengendarai pesawat memutiri silinder ini dengan pola spiral yang tepat, kamu bisa kembali ke momen sebelum kamu berangkat. Masalahnya? Ya itu tadi, kita butuh silinder dengan panjang tak terhingga atau setidaknya butuh material super padat seberat Matahari yang dipadatkan jadi tiang listrik.
Apa Itu Panah Waktu dan Entropi?
Kenapa kita ingat masa lalu tapi tidak ingat masa depan? Kenapa gelas pecah tidak bisa menyatu sendiri? Ini berkaitan dengan Entropi.
Mengapa Waktu Selalu Maju?
Hukum Termodinamika Kedua bilang bahwa entropi (ketidakteraturan) dalam sistem tertutup akan selalu meningkat. Alam semesta bergerak dari rapi ke berantakan.
Inilah yang disebut “Panah Waktu” (Arrow of Time). Ini adalah penghalang alami terbesar untuk perjalanan ke masa lalu. Melawan arus waktu berarti melawan arus entropi alam semesta. Bayangkan mencoba berenang melawan arus air terjun Niagara. Berat, kawan.
Bagaimana Stephen Hawking Melihat Time Travel?
Mendiang Stephen Hawking punya cara unik untuk membuktikan ketidakmungkinan perjalanan waktu.
Apa Itu Pesta Penjelajah Waktu Hawking?
Pada tahun 2009, Hawking mengadakan pesta. Ada balon, sampanye, dan makanan enak. Tapi, dia baru menyebar undangannya setelah pestanya selesai.
Logikanya, kalau perjalanan waktu ke masa lalu itu mungkin di masa depan, harusnya ada penjelajah waktu yang datang ke pestanya karena sudah baca undangan itu di masa depan. Hasilnya? Tidak ada yang datang. Hawking duduk sendirian. Kasihan ya?
Namun, ini bukan bukti mutlak. Bisa saja penjelajah waktu dilarang datang ke pesta itu agar tidak merusak timeline (atau mereka sekadar tidak suka pestanya). Hawking sendiri mencetuskan Chronology Protection Conjecture, dugaan bahwa hukum fisika akan selalu mencegah perjalanan waktu demi menjaga sejarah tetap aman.
Kesimpulan: Apakah Kita Harus Berhenti Bermimpi?
Jadi, apakah perjalanan waktu mungkin menurut fisika modern?
Jawabannya terbelah dua. Untuk ke masa depan, pintu terbuka lebar, kita hanya menunggu teknologi mengejar teori. Untuk ke masa lalu, pintu itu tertutup rapat, dikunci oleh paradoks, dijaga oleh entropi, dan kuncinya disembunyikan di dalam lubang hitam atau dunia kuantum.
Namun, dalam sains, kata “tidak mungkin” seringkali berarti “belum tahu caranya”. Siapa tahu, suatu hari nanti pemahaman kita tentang momentum, panjang gelombang, dan struktur ruang-waktu berubah total, dan anak cucu kita bisa mampir ke tahun 2024 hanya untuk melihat kita membaca artikel ini.
FAQ (Pertanyaan yang Sering Kamu Pikirkan)
Q: Apakah Dejavu itu tanda kita pernah ke masa depan?
A: Sayangnya bukan. Secara medis, Dejavu adalah “korsleting” singkat di otak di mana memori jangka pendek nyasar masuk ke penyimpanan memori jangka panjang, jadi rasanya seperti “mengingat” sesuatu yang baru terjadi. Bukan karena kamu Time Lord.
Q: Kalau saya bergerak secepat cahaya, apakah waktu berhenti?
A: Secara teori, ya. Bagi foton (partikel cahaya), waktu tidak berlalu. Dari sudut pandang foton, momen dia lahir di bintang dan momen dia menabrak matamu terjadi bersamaan. Tapi karena kamu punya massa, kamu tidak akan pernah bisa mencapai kecepatan cahaya (butuh energi tak terbatas).
Q: Apakah lubang hitam itu mesin waktu alami?
A: Lebih tepatnya mesin “pelambat” waktu alami untuk perjalanan ke masa depan. Tapi jangan coba-coba masuk ya, gravitasinya akan merobek tubuhmu menjadi spageti (istilah fisika resminya: spaghettification) sebelum kamu sempat melihat jam tangan.
Q: Apa bedanya perjalanan waktu di film Avengers dan Back to the Future?
A: Back to the Future pakai konsep satu timeline (ubah masa lalu = masa depan berubah). Avengers pakai konsep Many-Worlds atau Multiverse (ubah masa lalu = bikin cabang timeline baru, masa depan asli tetap aman). Fisika modern lebih condong ke konsep Avengers.
Referensi:
-
Hawking, S. W. (1988). A Brief History of Time. Bantam Books. (Menjelaskan konsep Arrow of Time dan Lubang Hitam).
-
Thorne, K. S. (1994). Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy. W. W. Norton & Company. (Membahas mendalam soal Wormhole dan kemungkinan teknisnya).
-
Einstein, A. (1916). Relativity: The Special and General Theory. (Dasar utama dilatasi waktu).
-
Gott, J. R. (2001). Time Travel in Einstein’s Universe: The Physical Possibilities of Travel Through Time. Houghton Mifflin. (Teori Cosmic Strings).
-
Everett, H. (1957). “Relative State” Formulation of Quantum Mechanics. Reviews of Modern Physics. (Dasar teori Many-Worlds).