(Bahasa Indonesia) Teori Inflasi (Inflation Theory) Dalam Kerangka Unifikasi Interaksi (SS#6)

Sorry, this entry is only available in Indonesian. For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

w06

Prof. Freddy Permana Zen, MS., M.Sc., D.Sc.
Kelompok Keilmuan Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi

Dari sisi pandang fisika dan kosmologi, alam semesta terbentuk 13,6 milyar tahun yang lalu, dengan energi sebesar GeV dan temperatur K. Pada era ini, semua interaksi bersatu (unifikasi) dalam kerangka sebuah teori, disebut sebagai Theory of Everything (saat ini diwakili oleh Superstring Theory dan Quantum Gravity). Walaupun secara teori konsisten, tetapi secara fenomenologi belum ada bukti yang membenarkannya. Tahun 2013, CERN telah membuktikan keberadaan partikel Higgs yang bermassa GeV = 1 TeV. Temuan ini menguatkan teori unifikasi antara interaksi lemah (Weak Interaction) dan interaksi elektromagnetik (Maxwell Theory), disebut Standard Model (SM), yang dirumuskan oleh Glashow, Weinberg dan Salam (GWS). Sementara itu, energi antara GeV sampai dengan GeV belum ditemukan partikel-partikel diantaranya. Jadi dalam rentang energi sebesar kali dari energy SM “sepi” dengan fenomena partikel, yang dikenal sebagai Hierarchy Problem. Walaupun ada beberapa teori yang diusulkan, misalnya Supersymmetry namun belum memuaskan dari sisi fenomenanya. Energi yang dibutuhkan sangat besar sehingga belum ada akselerator yang mampu merealisasikannya. Seminar ini membahas Inflation Theory yang diusulkan oleh A. Guth, yang terjadi pada masa detik setelah alam semesta terbentuk dengan energi sebesar GeV atau temperatur K. Walaupun tidak memecahkan masalah hierarchy partikel, tetapi setidak-tidaknya teori ini mengisi “kekosongan” sejarah alam semesta pada masa itu. Awal mula teori ini muncul dari kosmologi yang menjawab mengapa radiasi awal semesta atau Cosmic Microwave background (CMB) yang diukur saat ini homogen ) sebesar 2,73 K atau 1meV (Horizon problem) serta densitas massa total alam semesta Ω sehingga kurvatur 3 dimensi k=0 (Flatness Problem). Karena inflasi munculnya lebih awal dari hot bigbang (era reheating), maka fluktuasi kuantum dengan latarbelakang de Sitter (Hubble parameter konstan) merupakan kondisi awal terjadinya era reheating yang dimulai dari dominasi radiasi dan diikuti dominasi materi. Dilain pihak, teori ini juga harus dapat menjelaskan adanya fluktuasi temperatur rata-rata CMB sebesar 2,5 Dari sisi field theory, era inflasi terjadi jika commoving Hubble radius mengecil dalam selang waktu tertentu, sehingga time-translation invariance yang ada dalam ruang-waktu de Sitter rusak, dan menimbulkan Goldstone boson (Effective Field Theory, EFT). Sehingga riset tentang inflasi dalam terminologi EFT digunakan untuk menjelaskan hadirnya non-linearitas dalam peta CMB serta model-model kosmologi yang digabung dengan modified Einstein gravity untuk menjelaskan fenomena reheating, dark matter dan dark energy. Topik riset berikutnya “menyambungkan” teori inflasi dengan teori yang energinya lebih tinggi atau era yang lebih awal yaitu Superstring dan Quantum Gravity.

[DI]