Apa Itu Singularitas, dan Bagaimana Contohnya?

Ilustrasi/msn.com

Singularitas adalah konsep yang muncul dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, termasuk fisika, matematika, dan kosmologi. Secara umum, singularitas merujuk pada titik atau wilayah dalam ruang dan waktu, di mana hukum fisika yang kita kenal jadi tidak berlaku atau tidak dapat digunakan untuk menjelaskan fenomena yang terjadi. Singkatnya, singularitas adalah tempat di mana aturan fisika gagal.

Dalam fisika, singularitas sering kali dikaitkan dengan fenomena yang ekstrem, seperti dalam lubang hitam dan ledakan besar (Big Bang) yang membentuk alam semesta kita. 

Singularitas dalam lubang hitam

Salah satu contoh paling terkenal dari singularitas terdapat di dalam lubang hitam. Lubang hitam adalah objek astronomi yang memiliki medan gravitasi sangat kuat, sehingga bahkan cahaya pun tidak dapat melarikan diri darinya. 

Di dalam lubang hitam, ada sesuatu yang disebut "singularitas pusat", yang merupakan titik di mana kerapatan massa dan gravitasinya tak terhingga. Pada titik ini, hukum fisika yang kita kenal, termasuk hukum relativitas Albert Einstein, tidak lagi berlaku, dan kita tidak memiliki cara yang tepat untuk menggambarkan apa yang terjadi.

Singularitas dalam Teori Big Bang

Konsep singularitas juga relevan dalam konteks asal usul alam semesta. Menurut teori Big Bang, alam semesta kita berasal dari ledakan besar yang terjadi sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu. Dalam teori ini, kita dapat melacak perkembangan alam semesta kembali ke waktu yang sangat dekat dengan "awal" alam semesta. 

Namun, ketika kita mencoba menyusuri waktu lebih mundur, kita mencapai titik yang disebut "singularitas Big Bang", di mana kerapatan dan temperatur mencapai tak terhingga. Pada titik ini, hukum fisika tidak berlaku, dan kita tidak dapat memahami kondisi sebenarnya pada saat ledakan besar terjadi.

Singularitas matematis

Dalam matematika, istilah "singularitas" juga digunakan untuk menggambarkan titik di mana fungsi matematika jadi tidak terdefinisi atau tidak berkelanjutan. Misalnya, pada grafik fungsi 1/x, terdapat singularitas di titik x = 0, di mana fungsi tersebut melewati tak terbatas (mengarah ke tak terhingga positif dan negatif) sehingga tidak memiliki nilai yang jelas di titik tersebut.

Penanganan singularitas

Salah satu tantangan besar dalam fisika adalah bagaimana menangani singularitas. Di dalam lubang hitam, singularitas pusat dianggap masalah serius, karena hukum fisika yang tak terdefinisi pada titik itu menghasilkan paradoks dan ketidaksepahaman. 

Para ilmuwan mencari teori yang dapat menggabungkan relativitas umum, yang menggambarkan gravitasi dalam skala besar, dengan mekanika kuantum, yang menggambarkan dunia sub-atom, untuk mengatasi masalah singularitas.

Singularitas kosmik

Dalam konteks kosmologi, konsep singularitas juga berkaitan dengan singularitas di dalam lubang hitam. Selain itu, ada konsep lain seperti "singularitas kosmik" yang dapat terkait dengan titik awal alam semesta. 

Beberapa teori kosmologi mengusulkan model alternatif yang mencoba menghindari singularitas kosmik, dengan menggantikannya dengan peristiwa yang lebih berkelanjutan, seperti "bounce" kosmik yang akan menggantikan ledakan besar.

Hmm... ada yang mau menambahkan?