Perjalanan Panjang Penemu Teori Lubang Hitam Raih Nobel Fisika

Einstein menerbitkan Teori Relativitas Umum pada tahun 1915, merevolusi pemahaman ilmuwan tentang ruang, waktu, gravitasi, materi, dan energi.

Pada 1950-an, teori Einstein sangat sukses, namun banyak prediksinya masih dianggap mustahil dan tidak dapat diuji. Persamaannya menunjukkan, misalnya, bahwa secara teori keruntuhan gravitasi bisa menjejalkan cukup materi ke dalam wilayah yang cukup kecil sehingga menjadi sangat padat, membentuk "singularitas" yang bahkan cahaya pun tidak bisa lolos. Ini kemudian dikenal sebagai lubang hitam.

Akan tetapi, dalam singularitas seperti itu, hukum fisika yang diketahui (termasuk teori relativitas Einstein sendiri yang memprediksinya) tidak berlaku lagi.

Singularitas sangat menarik bagi matematikawan relativis karena alasan ini. Akan tetapi, sebagian besar fisikawan setuju bahwa Alam Semesta kita terlalu teratur untuk menampung daerah-daerah seperti itu. Dan bahkan jika singularitas memang ada, tidak akan ada cara untuk mengamatinya.

"Ada keraguan besar untuk waktu yang lama," kata Penrose. "Orang-orang mengira akan ada lambungan: bahwa suatu objek akan kolaps dan berputar-putar dengan rumit, kemudian muncul kembali."

Pada akhir 1950-an, pengamatan dari bidang astronomi radio yang baru muncul, mempertanyakan ide-ide ini. Para astronom radio mendeteksi objek kosmik baru yang tampak sangat terang, sangat jauh, dan sangat kecil.

Pertama kali dikenal sebagai "objek quasi-stellar" dan kemudian disingkat menjadi "quasar", objek ini tampaknya memperlihatkan begitu banyak energi dalam ruang yang begitu kecil.

Meskipun tampaknya mustahil, setiap pengamatan baru mengarah pada gagasan bahwa quasar adalah galaksi kuno yang sedang dalam proses runtuh menjadi singularitas.

Para ilmuwan terpaksa bertanya pada diri mereka sendiri apakah singularitas ternyata tidak selangka yang dipikirkan semua orang? Apakah prediksi relativitas ini lebih dari sekedar permainan matematis yang rumit?

Di Austin, Princeton, dan Moskow, di Cambridge dan Oxford, di Afrika Selatan, Selandia Baru, India, dan di tempat lain, para kosmolog, astronom, dan ahli matematika berlomba-lomba menemukan teori definitif yang dapat menjelaskan sifat quasar.

Kebanyakan ilmuwan melihat tantangan ini dengan berusaha mengidentifikasi keadaan yang sangat terspesialisasi tempat singularitas mungkin terbentuk.