Arno Penzias: Penemu Gema Big Bang yang Tidak Disengaja

15

Arno Penzias meninggal pada 22 Januari 2024 di San Francisco. Dia berusia 90 tahun. Kematiannya menutup sebuah bab tentang salah satu kecelakaan ilmiah paling signifikan dalam sejarah. Selama berpuluh-puluh tahun, ia dikenal bukan karena eksperimennya yang terencana, namun karena tersandung pada kebenaran tentang kelahiran alam semesta saat mencoba menyetel antena radio.

Dia berbagi setengah dari Hadiah Nobel Fisika tahun 1978 dengan Robert Woodrow Wilson. Hadiahnya adalah untuk mendeteksi radiasi elektromagnetik samar di seluruh kosmos. Itu adalah senjata api bagi Big Bang. Separuh lainnya diberikan kepada Pyotr Kapitsa untuk pekerjaan yang tidak berhubungan. Penzias tidak pernah mengklaim bahwa dia ingin membuktikan evolusi kosmik. Dia hanya ingin sinyal radio yang jelas.

Dari Munich ke Holmdel Horn

Lahir di Munich pada 26 April 1933, Penzias tumbuh dalam bayang-bayang Perang Dunia II. Keluarganya meninggalkan Jerman. Mereka berakhir di New York. Pendidikan menjadi jangkarnya. Dia kuliah di City College of New York. Kemudian dia pindah ke Universitas Columbia. Ia memperoleh gelar doktor di sana pada tahun 1962.

Setelah menyelesaikan studinya, ia bergabung dengan Bell Laboratories di Holmdel, New Jersey. Laboratorium adalah pusat inovasi. Penzias bekerja dengan Robert Wilson. Pekerjaan mereka mudah. Mereka memantau emisi radio dari cincin gas yang mengelilingi Bima Sakti. Mereka mencari suara langit tertentu.

Mereka menemukan sesuatu yang lain. Sinyalnya terus-menerus. Suara itu datang dari segala arah. Itu tidak pudar. Itu seragam.

Misteri 3,5 Kelvin

Tim menggunakan antena tanduk besar. Itu cukup sensitif untuk menangkap radiasi gelombang mikro. Tapi bacaannya keras kepala. Tingkat kebisingan lebih tinggi dari yang diharapkan. Selama setahun, mereka memecahkan masalah. Mereka memeriksa gangguan perkotaan. Mereka mencari kotoran merpati di antena. Ya, merpati bersarang di sana. Mereka membersihkan antena. Mereka menyingkirkan merpati-merpati itu.

Kebisingan tetap ada.

Saat itu sekitar 3 Kelvin. Atau lebih tepatnya, 3,5 Kelvin pada saat itu. Kebanyakan ilmuwan memperkirakan kebisingan di latar belakang mendekati nol mutlak. Sisa energi panas ini menunjukkan sesuatu yang sangat besar. Hal ini menunjukkan bahwa alam semesta dipenuhi dengan sisa panas.

Penzias dan Wilson mempublikasikan temuan mereka pada tahun 1965. Mereka tidak mengetahui apa itu. Mereka mengira itu mungkin polusi dari galaksi terdekat. Mereka salah. Fisikawan lain, termasuk Robert Dicke di Princeton, menghubungkan titik-titik tersebut. Radiasi tersebut merupakan sisa-sisa dari Big Bang. Itu adalah sisa pendinginan dari ledakan purba miliaran tahun yang lalu.

Mengapa Penemuan Ini Penting Saat Ini

Deteksi latar belakang gelombang mikro kosmik ini mengubah kosmologi. Sebelumnya, Big Bang hanyalah sebuah teori. Teori Steady State masih populer di kalangan akademisi. Teori tersebut menyatakan bahwa alam semesta selalu ada dan terus-menerus menciptakan materi.

Radiasi seragam membunuh gagasan itu. Hal ini memberikan bukti nyata bahwa alam semesta mempunyai permulaan. Awal yang panas dan padat. Sejak saat itu, ia meluas dan mendingin. Inilah radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik yang mendefinisikan pemahaman modern kita tentang alam semesta awal.

Tanpa pembacaan antena Penzias dan Wilson yang gigih, bukti tersebut mungkin tertunda selama beberapa dekade. Alam semesta