Teori Pembentukan Alam Semesta

No

Nama

Pengarang dan tahun

Klasifikasi

Catatan

1

brahmanda (Kosmologi Hindu)

Rigveda (tidak diketahui)

Siklis atau berayun, tak terhingga dalam waktu

Pandangan Rig Weda mengenai alam semesta juga dilihat sebagai prinsip suci sejati, Vaak, melahirkan alam semesta yang kita ketahui, dari Hiranyagarbha atau Rahim Emas yang monistik

2

Jambudweep pragnyapti sutra (Kosmologi Jain)

Jain Agamas (ditulis sekitar 500 SM saat Mahavira mengajar 599-527 SM)

Siklis atau berayun, abadi dan terbatas

Kosmologi Jain mempertimbangkan loka, atau alam semesta, sebagai entitas yang tak terciptakan, ada sejak tak terhingga, bentuk alam semesta sama dengan seorang manusia ynag berdiri dengan kaki merentang dan tangan bersedekap. Alam semesta ini, menurut Jainisme, sempit di puncak, lebar di tengah, dan kembali melebar di dasar.

3

Kosmologi Babilonia

Literature Babilonia dan Perjanjian Lama (3000-500 SM)

Bumi datar mengambang di “perairan kacau” yang tak terhingga

Bumi dan langit membentuk kesatuan dalam “air kekacauan” yang tak terhingga; bumi datar dan bulat, dan  kubah padat (tiang) menjaga dari samudera “kacau” di luarnya

4

Alam semesta atomisme

Anaxagoras (500–428 SM) dan kemudian Epicurus

Tak terhingga luasnya

Alam semesta hanya mengandung dua hal: jumlah benih kecil yang tak terhingga banyaknya atau atom, dan ruang kosong yang tak terhingga luasnya. Semua atom terbuat dari zat yang sama, namun berbeda ukuran dan bentuk. Benda terbentuk dari pengumpulan atom dan meluruh kembali menjadi atom. Menyertakan prinsip sebab akibat dari Leucippus: “tidak ada yang terjadi secara acak, segalanya terjadi karena alasan dan kecukupan.” Alam semesta tidak diatur oleh para dewa.

5

Alam semesta Pitagoras

Philolaus (wafat. 390 SM)

Adanya “Api Pusat” di tengah alam semesta

Di pusat alam semesta ada api, dan Bumi, matahari, bulan, dan planet-planet berputar mengelilinginya. Matahari mengelilingi api pusat sekali setahun, bintang tidak bergerak. Bumi bertahan dengan wajah yang selalu menghindari api pusat, sehingga ia tidak pernah terlihat di Bumi. Ini adalah model non-geosentrik pertama yang pernah diketahui mengenai alam semesta.

6

Alam semesta Stoic

Stoics (300 SM – 200 M)

Alam semesta pulau

Alam semesta terbatas dan dikelilingi oleh kekosongan tak terbatas. Ia dalam keadaan bergejolak, sat ia berdenyut dalam ukurannya dan terus menerus melewati pengembangan dan pengerutan

7

Alam semesta Aristoteles

Aristoteles (384–322 SM)

Geosentris, statis, diam, ruang terbatas, waktu tak terbatas

Bumi bulat dikelilingi bola langit konsentris. Alam semesta ada tak berubah abadi selamanya. Mengandung lima unsure, yang disebut eter (kemudian disebut kuintessensi), menambah pada empat elemen klasik sebelumnya

8

Alam semesta Aristakhus

Aristarchus (sekitar 280 SM)

Heliosentris

Bumi berputar setiap hari di sumbunya dan berputar setiap tahun pada matahari dalam orbit melingkar. Bola bintang diam berpusat di matahari.

9

Model Ptolemeus (berdasarkan model Aristoteles)

Ptolemeus (abad 2 M)

Geosentris

Alam semesta mengorbit Bumi yang diam. Planet bergera dalam episikel melingkar, masing-masing memiliki pusat yang bergerak dalam orbit bulat yang lebih besar (disebut eksentrik atau deferen) mengelilingi sebuah titik dekat Bumi. Penggunaan ekuant menambah tingkat lain kerumitan dan memungkinkan astronom memprediksikan posisi planet-planet. Model alam semesta paling sukses sepanjang jaman, jika dilihat berdasarkan kriteria usia. Almagest (Sistem Raksasa)

10

Model Aryabhata

Aryabhata (499)

Geosentris atau heliosentris

Bumi berputar dan planet bergerak dalam orbit lonjong, mungkin mengelilingi bumi ataupun matahari. Tidak jelas apakah model ini geosentris atau heliosentris karena orbit planet diberikan merujuk pada bumi dan matahari

11

Alam semesta abad pertengahan

Filsuf abad pertengahan (500–1200)

Waktu terbatas

Sebuah alam semesta yang terbatas dalam waktu dan memiliki awal diajukan oleh filsuf Kristen John Philoponus, yang berpendapat menentang alam semesta Yunani yang tak terbatas masa lalunya. Argumen logisnya mendukung alam semesta terbatas dikembangkan juga oleh filsuf Muslim awal seperti Alkindi, dan filsuf Yahudi Saadia Gaon serta teologiwan Muslim, Al Ghazali.

12

Kosmologi Multijagad

Fakhr al-Din al-Razi (1149–1209)

Multijagad, dunia dan alam semesta jamak

Ada tak terbatas ruang luar di luar dunia yang diketahui, dan Tuhan memiliki kekuasaan untuk mengisi kekosongan dengan tak terhingga alam semesta

13

Model Maragha

Mazhab Maragha (1259–1528)

Geosentris

Berbagai modifikasi model Ptolemeus dan alam semesta Aristoteles, termasuk penolakan pada ekuant dan eksentris di observatorium Maragheh, dan pengenalan pasangan Tusi oleh Al Tusi. Model alternative kemudian diajukan, mencakup model bulan paling akurat pertama kali oleh Ibnu al Shatir, sebuah model yang menolak Bumi diam untuk mendukung rotasi Bumi oleh Al Kuscu, dan model planet yang menggunakan inersia sirkuler oleh Al Birjandi.

14

Model Nilakantha

Nilakantha Somayaji (1444–1544)

Geosentris dan heliosentris

Sebuah alam semesta dimana planet mengelilingi matahari dan matahari mengelilingi bumi, sama dengan sistem Tychonik

15

Alam semesta Kopernikus

Nicolaus Copernicus (1473–1543)

Heliosentris dengan orbit planet melingkar

Model heliosentrik yang paling jelas untuk pertama kali, dalam  De revolutionibus orbium coelestium.

16

Sistem Tychonik

Tycho Brahe (1546–1601)

Geosentris dan heliosentris

Sebuah alam semesta dimana planet-planet mengorbit Matahari dan Matahari mengorbit Bumi, sama dengan model Nilakanthan

17

Keplerian

Johann Kepler (1571–1630)

Heliosentris dengan orbit planet lonjong

Penemuan Kepler, disatukan dengan matematika dan fisika, member landasan konsepsi modern kita mengenai Tata Surya, namun bintang jauh masih dipandang sebagai benda dalam bola langit yang diam

18

Newton Statis

Sir Isaac Newton (1642–1727)

Statis (berevolusi), keadaan tetap, tak terbatas

Setiap partikel di alama semesta menarik setiap partikel lainnya. Materi dalam skala besar tersebar seragam. Seimbang secara gravitasi tapi tidak stabil.

19

Alam Semesta Vorteks Kartesian

René Descartes

Abad ke 17

Statis (berevolusi), keadaan tetap, tak terbatas

Sebuah sistem pusaran berputar raksasa dari etereal atau materi halus yang menghasilkan apa yang kita sebut efek gravitasi. Vakumnya tidaklah kosong. Semua ruang diisi dengan materi yang berpusar dalam bentuk vortex-vortex kecil dan besar.

20

Alam semesta hirarkis

Immanuel Kant, Johann Lambert abad  ke 18

Statis (berevolusi), keadaan tetap, tak terbatas

Materi tergerombol dalam skala hirarki yang terus membesar. Materi di daur ulang tanpa akhir.

21

Alam semesta Einstein dengan tetapan gravitasi

Albert Einstein 1917

Statis (secara nominal), terbatas

“Materi tanpa gerakan.” Mengandung materi yang tersebar seragam. Ruang bulat melengkung seragam; berdasarkan hiperbola Riemann. Kelengkungan di set sama dengan lambda. Lambda setara dengan gaya tolak yang melawan gravitasi. Tidak stabil.

22

Alam semesta De Sitter

Willem de Sitter 1917

Ruang datar mengembang. Keadaan tetap. Lambda positif

“Gerakan tanpa materi.” Hanya terlihat saja diam. Berdasarkan Relativitas Umum Einstein. Ruang mengembang dengan percepatan tetap. Factor skala (jejari alam semesta) meningkat secara eksponensial, yaitu inflasi tetap.

23

Alam semesta MacMillan

William Duncan MacMillan 1920an

Statik dan keadaan diam

Materi baru diciptakan dari radiasi. Sinar bintang didaur ulang menjadi partikel materi baru

24

Alam semesta bola Friedmann

Alexander Friedmann 1922

Ruang bola mengembang

k= +1 ; no ?

Kelengkungan positif. Tetapan kelengkungan   k = +1

Mengembang lalu runtuh kembali. Tertutup secara ruang (terbatas)

25

Alam semesta ruang hiperbolik Friedmann

Alexander Friedmann 1924

Ruang hiperbola mengembang.

k= -1 ; no ?

Kelengkungan negatif. Dikatakan tak terhingga (namun ambigu). Tidak terbatas. Mengembang selamanya.

26

HipotesisBilangan Besar Dirac

Paul Dirac 1930an

Mengembang

Menuntut variasi besar G, yang menurun seiring waktu. Gravitasi melemah seiring evolusi alam semesta.

27

Kelengkungan nol Friedmann, alias alam semesta Einstein-De Sitter

Einstein & DeSitter 1932

Ruang datar mengembang.

k= 0 ; ? = 0 kepadatan kritis

Tetapan kelengkungan k = 0. Dikatakan tak terhingga (namun ambigu). Alam semesta tanpa batas namun luasnya terbatas. Mengembang selamanya. Bentuk paling sederhana dari semua alam semesta. Dinamakan Friedmann namun tidak dipertimbangkan olehnya. Memiliki perlambatan q = ½ yang berarti tingkat pengembangannya melambat.

28

Big Bang original atau Model Friedmann-Lemaitre

Georges Lemaître 1927–29

Pengembangan ?

? > 0 ? > |Gravitasi|

positif dan memiliki besar lebih dari gravitasi. Alam semesta pada awalnya memiliki kepadatan tinggi (atom purba). Diikuti oleh dua tahap pengembangan. Lambda digunakan untuk menstabilisasi kembali alam semesta. Lemaitre dipandang sebagai bapak model Big Bang.

29

Alam semesta berayun (atau Friedmann-Einstein, pilihan pertama Einstein setelah menolak modelnya sendiri tahun 1917)

Didukung oleh Friedmann

1920an

Mengembang dan berkontraksi dalam siklus-siklus

Waktu itu tanpa awal dan tanpa akhir; sehingga menghindari paradox awal waktu. Siklus berkelanjutan big bang dilanjutkan oleh big crunch.

30

Eddington

Arthur Eddington 1930

Pertama statis kemudian mengembang

Alam semesta statis Einstein 1917 dengan ketidakstabilan yang diganggu menjadi mode ekspansi; dengan dilusi materi berkelanjutan menjadi sebuah alam semesta De Sitter. Lambda mendominasi gravitasi.

31

Alam semesta relativitas kinematik Milne

Edward Milne, 1933, 1935;

William H. McCrea, 1930an

Pengembangan kinematik dengan tanpa pengembangan ruang

Menolak relativitas umum dan paradigma ruang mengembang. Gravitasi tidak dimasukkan dalam asumsi awal. Mematuhi prinsip kosmologis dan aturan relativitas khusus. Alam semesta mengembang Milne terdiri dari sebuah awan bola partikel terbatas (atau galaksi) yang mengembang di dalam ruang datar yang tak terhingga dan lainnya kosong. Ia memiliki sebuah pusat dan sebuah ujung kosmis (permukaan awan partikel) yang mengembang pada kecepatan cahaya. Penjelasannya atas gravitasi tidak meyakinkan. Sebagai contoh, alam semestanya memiliki jumlah partikel tak terhingga, sehingga massa juga tak terhingga, dalam sebuah volume alam semesta yang terbatas.

32

Kelas model

Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker

Howard Robertson, Arthur Walker, 1935

Mengembang seragam

Kelas alam semesta yang homogeny dan istropik. Ruang waktu terpisah menjadi ruang melengkung seragam dan waktu kosmis berlaku umum untuk semua pengamat bergerak bersama. Sistem perumusan sekrang dikenal sebagai metrik FLRW atau metric Robertson-Walker untuk waktu kosmis dan ruang melengkung.

33

Keadaan tetap mengembang (Bondi & Gold)

Herman Bondi, Thomas Gold 1948

Mengembang, keadaan tetap, tak terbatas

Tingkat penciptaan materi mempertahankan kepadatan konstan. Penciptaan berkelanjutan ketiadaan dari kekosongan. Pengembangan eksponensial. Perlambatan   q = -1.

34

Keadaan tetap mengembang (Hoyle)

Fred Hoyle 1948

Mengembang, keadaan tetap; namun tidak stabil

Tingkat penciptaan materi tetap dalam kepadatan konstan. Namun karena laju pembentukan materi harus tepat seimbang dengan laju pengembangan ruang, sistem ini tidak stabil.

35

Ambiplasma

Hannes Alfvén 1965 Oskar Klein

Alam semesta seluler, mengembang dengan penghapusan materi-anti materi

Berdasarkan pada konsep kosmologi plasma. Alam semesta dipandang sebagai meta-galaksi terbagi oleh lapisan ganda – karenanya ia bersifat mirip gelembung. Alam semesta lainnya terbentuk dari gelembung lain. Penghapusan materi-anti materi kosmis berkelanjutan menjaga gelembung-gelembung tetap terpisah dan bergerak menjauh sehingga mencegah mereka saling berinteraksi.

36

Brans-Dicke

Carl H. Brans; Robert H. Dicke

Mengembang

Berdasarkan prinsip Mach. G beragam seiring waktu saat alam semesta mengembang. Namun tidak ada yang yakin dengan pasti apa sesungguhnya yang dimaksud prinsip Mach.

37

Inflasi kosmis

Alan Guth 1980

Big Bang dengan modifikasi untuk memecahkan masalah cakrawala dan masalah kedataran

Berdasarkan konsep inflasi panas. Alam semesta dipandang sebagai gejolak kuantum ganda – karenanya bersifat mirip gelembung. Alam semesta lain terbentuk dari gelembung lain. Pengembangan kosmik berkelanjutan menjaga gelembung tetap terpisah dan bergerak menjauh sehingga tidak berinteraksi.

38

Pengembangan Abadi (model alam semesta jamak)

Andreï Linde 1983

Big Bang dengan inflasi kosmis

Sebuah multijagad, berdasarkan konsep inflasi dingin, dimana peristiwa inflasi terjadi secara acak masing-masing dengan kondisi awal independen; beberapa mengembang menjadi alam semesta gelembung yang mirip dengan seluruh kosmos kita. Gelembung bernukleasi dalam sebuah busa ruang waktu.

39

Model siklis

Paul Steinhardt; Neil Turok 2002

Mengembang dan berkontraksi dalam siklus-siklus; teori M

Dua bidang orbifold sejajar atau bran M bertumbukan secara periodis dalam ruang dimensi tinggi. Dengan quintessensi atau energi gelap.

40

Model siklis

Lauris Baum; Paul Frampton 2007

Solusi atas masalah entropi Tolman

Energi gelap bayangan memecah alam semesta menjadi sejumlah besar jejak-jejak tak terhubung. Jejak kita berkontraksi mengandung energy gelap saja dengan entropi nol.