Meskipun
kita tahu bahwa materi biasa hanya menyumbang sekitar seperdua puluh energi
alam semesta dan seperenam dari total energi yang dibawa oleh materi (dengan
energi gelap merupakan bagian yang tersisa), kita tetap menganggap materi biasa
sebagai unsur pokok yang benar-benar penting. Dengan pengecualian ahli
kosmologi, perhatian hampir semua orang terfokus pada komponen materi biasa,
yang mungkin Anda anggap sangat tidak penting menurut perhitungan energi.
Kita
tentu saja lebih peduli pada materi biasa karena kita terbuat dari
benda—seperti halnya dunia tempat kita hidup. Namun, kami juga memperhatikan
karena kekayaan interaksinya. Materi biasa berinteraksi melalui gaya elektromagnetik,
gaya nuklir lemah, dan gaya nuklir kuat—membantu materi yang terlihat di dunia
kita untuk membentuk sistem yang kompleks dan padat. Tidak hanya bintang,
tetapi juga batu, lautan, tumbuhan, dan hewan berutang keberadaan mereka pada
kekuatan alam non-gravitasi yang melaluinya materi biasa berinteraksi. Sama
seperti persentase kecil kandungan alkohol dalam bir yang mempengaruhi pemabuk jauh
lebih banyak daripada minuman lainnya, materi biasa, meskipun membawa
persentase kecil dari kepadatan energi, mempengaruhi dirinya sendiri dan
sekitarnya jauh lebih nyata daripada sesuatu yang baru saja lewat.
Materi
kasat mata yang familier dapat dianggap sebagai persen istimewa—sebenarnya
lebih mirip 15 persen—materi. Dalam bisnis dan politik, 1 persen yang
berinteraksi mendominasi pengambilan keputusan dan kebijakan, sementara 99
persen populasi sisanya menyediakan infrastruktur dan dukungan yang kurang
diakui secara luas—memelihara gedung, menjaga kota tetap beroperasi, dan
menyediakan makanan untuk orang-orang. Demikian pula, materi biasa mendominasi
hampir semua yang kita amati, sedangkan materi gelap, dalam kelimpahan dan
keberadaannya, membantu menciptakan gugusan dan galaksi serta memfasilitasi
pembentukan bintang, tetapi hanya memiliki pengaruh terbatas pada lingkungan
terdekat kita saat ini.
Untuk
struktur terdekat, materi biasa yang bertanggung jawab. Ia bertanggung jawab
atas gerakan tubuh kita, sumber energi yang menggerakkan perekonomian kita,
layar komputer atau ponsel tempat Anda membaca ini, dan pada dasarnya semua hal
lain yang dapat Anda pikirkan atau pedulikan. Jika sesuatu memiliki interaksi
yang terukur, perlu diperhatikan, karena akan memiliki efek yang jauh lebih
cepat pada apa pun yang ada di sekitarnya.
Dalam
skenario biasa, materi gelap tidak memiliki pengaruh dan struktur yang menarik
seperti ini. Pengiraan umum adalah bahwa materi gelap adalah “lem” yang
menyatukan galaksi dan gugus galaksi, tetapi hanya berada di awan amorf di
sekitar mereka. Tetapi bagaimana jika pengiraan ini tidak benar dan hanya
prasangka kita—dan ketidaktahuan, yang merupakan akar dari sebagian besar
prasangka—yang membawa kita ke jalan yang berpotensi menyesatkan ini?
Model
Standar berisi enam jenis quark, tiga jenis lepton bermuatan (termasuk
elektron), tiga spesies neutrino, semua partikel yang bertanggung jawab atas
gaya, serta Higgs boson. Bagaimana jika dunia materi gelap—jika tidak sama
kayanya—cukup kaya juga? Dalam hal ini, sebagian besar materi gelap
berinteraksi hanya sedikit, tetapi komponen kecil materi gelap akan
berinteraksi di bawah gaya yang mengingatkan pada materi biasa. Struktur yang
kaya dan kompleks dari partikel dan gaya Model Standar memunculkan banyak
fenomena menarik di dunia. Jika materi gelap memiliki komponen yang
berinteraksi, fraksi ini mungkin juga berpengaruh.
Jika
kita adalah makhluk yang terbuat dari materi gelap, kita akan sangat salah
untuk mengira bahwa partikel di sektor materi biasa kita semuanya bertipe sama.
Mungkin kita orang biasa melakukan kesalahan yang sama. Mengingat kompleksitas
Model Standar fisika partikel, yang menggambarkan komponen paling dasar dari
materi yang kita ketahui, tampaknya sangat aneh untuk mengasumsikan bahwa semua
materi gelap hanya terdiri dari satu jenis partikel. Mengapa tidak menganggap
bahwa sebagian kecil dari materi gelap mengalami kekuatannya sendiri?
Dalam
hal itu, seperti halnya materi biasa terdiri dari berbagai jenis partikel dan
blok bangunan fundamental ini berinteraksi melalui kombinasi muatan yang
berbeda, materi gelap juga akan memiliki blok penyusun yang berbeda—dan
setidaknya satu dari jenis partikel baru yang berbeda tersebut akan mengalami
interaksi non-gravitasi. Neutrino dalam Model Standar tidak berinteraksi di
bawah gaya kuat atau listrik, tapi enam jenis quark melakukannya.
Dengan
cara yang sama, mungkin satu jenis partikel materi gelap mengalami interaksi
yang lemah atau tidak ada interaksi selain gravitasi, tetapi sebagian
kecilnya—mungkin 5 persen—melakukannya. Berdasarkan apa yang telah kita lihat
di dunia materi biasa, mungkin skenario ini bahkan lebih mungkin daripada pengiraan
biasa dari satu partikel materi gelap yang sangat lemah atau tidak
berinteraksi.
Orang-orang
dalam hubungan luar negeri membuat kesalahan ketika mereka menyatukan budaya
negara lain—dengan mengira mereka tidak menunjukkan keragaman masyarakat
seperti yang terlihat di negara kita sendiri. Sama seperti seorang negosiator
yang baik tidak menganggap keunggulan satu sektor masyarakat atas yang lain
ketika mencoba untuk menempatkan budaya yang berbeda pada pijakan yang sama,
seorang ilmuwan yang tidak bias tidak boleh mengira bahwa materi gelap tidak
semenarik materi biasa dan tentu saja kurang keragaman materi yang mirip dengan
milik kita.
Penulis
sains Corey S. Powell, ketika melaporkan penelitian di majalah Discover,
memulai tulisannya dengan mengumumkan bahwa dia adalah “sovinis materi ringan”—dan
menunjukkan bahwa hampir semua orang juga demikian. Maksudnya adalah kita
memandang jenis materi yang kita kenal sejauh ini sebagai yang paling
signifikan dan karena itu paling kompleks dan menarik. Ini adalah jenis
kepercayaan yang mungkin Anda pikir telah diubah oleh Revolusi Copernicus.
Namun kebanyakan orang bertahan dalam asumsi bahwa perspektif mereka dan
keyakinan mereka tentang pentingnya kita sesuai dengan dunia luar.
Banyak
komponen materi biasa memiliki interaksi yang berbeda dan berkontribusi pada
dunia dengan cara yang berbeda. Demikian juga, materi gelap mungkin memiliki
partikel berbeda dengan perilaku berbeda yang mungkin memengaruhi struktur alam
semesta secara terukur.
***
Ketika
pertama kali mempelajari materi gelap yang berinteraksi sebagian, saya terkejut
menemukan bahwa praktis tidak ada yang mempertimbangkan potensi kesalahan—dan
keangkuhan—dengan menganggap bahwa hanya materi biasa yang menunjukkan
keragaman jenis partikel dan interaksi. Beberapa fisikawan telah mencoba
menganalisis model, seperti “materi gelap cermin”, yang menampilkan materi
gelap yang meniru segala sesuatu tentang materi biasa. Namun contoh seperti ini
agak spesifik dan eksotis. Implikasinya sulit untuk didamaikan dengan semua
yang kita ketahui.
Sebuah
komunitas kecil fisikawan telah mempelajari model yang lebih umum dari
interaksi materi gelap. Namun, mereka bahkan beranggapan bahwa semua materi
gelap itu sama dan karena itu mengalami kekuatan yang identik. Tidak ada yang
mengizinkan kemungkinan yang sangat sederhana bahwa meskipun sebagian besar
materi gelap tidak berinteraksi, sebagian kecil darinya mungkin.
Salah
satu alasan potensial mungkin terlihat. Kebanyakan orang akan mengharapkan
jenis materi gelap baru menjadi tidak relevan dengan fenomena yang paling
terukur jika komponen tambahan hanya merupakan sebagian kecil dari persediaan
materi gelap. Bahkan tanpa mengamati komponen dominan materi gelap, memikirkan
diri sendiri dengan konstituen yang lebih kecil mungkin tampak prematur.
Walakin
ketika Anda ingat bahwa materi biasa hanya membawa sekitar 20 persen energi
materi gelap—namun pada dasarnya itulah yang sebagian besar dari kita
perhatikan—Anda dapat melihat di mana letak kesalahan logika ini. Materi yang
berinteraksi melalui gaya non-gravitasi yang lebih kuat dapat menjadi lebih
menarik dan lebih berpengaruh bahkan daripada sejumlah besar materi yang
berinteraksi secara lemah.
Kita
telah melihat bahwa ini berlaku untuk materi biasa. Materi biasa terlalu
berpengaruh mengingat kelimpahannya yang sedikit karena ia runtuh menjadi
piringan materi padat tempat bintang, planet, Bumi, dan bahkan kehidupan dapat
terbentuk. Komponen materi gelap yang bermuatan—meski tidak terlalu
melimpah—dapat runtuh membentuk cakram seperti yang terlihat di Bima Sakti
juga. Bahkan mungkin terfragmentasi menjadi objek seperti bintang. Struktur
seperti cakram baru ini pada prinsipnya dapat diamati, dan bahkan mungkin
terbukti lebih mudah diakses daripada komponen materi gelap dingin dominan
konvensional yang tersebar lebih menyebar dalam lingkaran halo bulat yang
sangat besar.
Begitu
Anda mulai berpikir seperti ini, kemungkinannya dengan cepat berlipat ganda.
Bagaimanapun, elektromagnetisme hanyalah salah satu dari beberapa gaya non-gravitasi
yang dialami oleh partikel Model Standar. Selain gaya yang mengikat elektron ke
inti, partikel Model Standar dunia kita berinteraksi melalui gaya nuklir lemah
dan kuat. Masih ada lebih banyak kekuatan yang mungkin ada di dunia materi
biasa, tetapi mereka harus sangat lemah pada energi yang dapat diakses karena
sejauh ini, tidak ada yang mengamati tanda-tandanya. Tetapi bahkan kehadiran
tiga gaya non-gravitasi menunjukkan bahwa sektor gelap yang berinteraksi juga
mungkin mengalami gaya non-gravitasi selain hanya elektromagnetisme gelap.
Mungkin
gaya tipe nuklir bekerja pada partikel gelap selain yang tipe elektromagnetik.
Dalam skenario yang lebih kaya ini, bintang gelap dapat terbentuk yang
mengalami pembakaran nuklir untuk menciptakan struktur yang berperilaku lebih
mirip dengan materi biasa daripada materi gelap yang telah saya jelaskan sejauh
ini. Dalam hal ini, piringan gelap dapat diisi oleh bintang-bintang gelap yang
dikelilingi oleh planet-planet gelap yang terdiri dari atom-atom gelap. Materi
gelap disk ganda kemudian mungkin memiliki semua kompleksitas yang sama dengan
materi biasa.
Materi
gelap yang berinteraksi sebagian tentu saja menjadi lahan subur untuk spekulasi
dan mendorong kita untuk mempertimbangkan kemungkinan yang mungkin tidak kita
miliki. Penulis dan penonton Drama Korea khususnya akan menemukan skenario
dengan kekuatan tambahan dan konsekuensi di sektor gelap yang sangat menarik.
Mereka mungkin bahkan akan menyarankan kehidupan gelap yang hidup berdampingan
dengan kita sendiri. Dalam skenario ini, daripada makhluk animasi biasa yang
melawan makhluk animasi lain atau pada kesempatan langka bekerja sama dengan
mereka, pasukan makhluk materi gelap dapat berbaris melintasi layar dan
memonopoli semua aksi.
Walakin
ini tidak akan terlalu menarik untuk ditonton. Masalahnya adalah para
sinematografer akan kesulitan merekam kehidupan gelap ini, yang tentu saja
tidak terlihat oleh kita—dan bagi mereka. Bahkan jika makhluk gelap itu ada di
sana (dan mungkin mereka pernah ada), kita tidak akan tahu. Anda tidak tahu
betapa lucunya kehidupan materi gelap—dan Anda hampir pasti tidak akan pernah
tahu.
Meskipun
menghibur untuk berspekulasi tentang kemungkinan kehidupan yang gelap, jauh
lebih sulit untuk menemukan cara untuk mengamatinya—atau bahkan mendeteksi
keberadaannya dengan cara yang lebih tidak langsung. Cukup menantang untuk
menemukan kehidupan yang terdiri dari hal-hal yang sama dengan kita, meskipun
pencarian planet ekstrasurya (exoplanet) sedang dilakukan dan berusaha
keras. Namun, bukti kehidupan gelap, jika memang ada, akan jauh lebih sulit
dipahami bahkan daripada bukti kehidupan biasa di alam yang jauh.
Beberapa
waktu lalu para fisikawan-fisikawati akhirnya melihat gelombang gravitasi dari
lubang hitam yang sangat besar. Mereka hampir tidak memiliki peluang untuk
mendeteksi efek gravitasi makhluk gelap, atau bahkan pasukan makhluk
gelap—tidak peduli seberapa dekat mereka semua.
Idealnya,
entah bagaimana kita ingin berkomunikasi dengan sektor baru ini—atau membuatnya
sesuai dengan kita dengan cara yang berbeda. Namun, jika kehidupan baru ini
tidak mengalami kekuatan yang sama seperti yang kita alami, itu tidak akan
terjadi. Meskipun kita berbagi gravitasi, gaya yang diberikan oleh benda kecil
atau bentuk kehidupan hampir pasti terlalu lemah untuk dideteksi. Hanya objek
gelap yang sangat besar, seperti piringan yang membentang di seluruh bidang
Bima Sakti, yang dapat memiliki konsekuensi yang terlihat.
Objek
gelap atau kehidupan gelap bisa sangat dekat—tetapi jika massa bersih benda
gelap tidak terlalu besar, kita tidak akan tahu cara untuk mengetahuinya.
Bahkan dengan teknologi terkini, atau teknologi apa pun yang saat ini dapat
kita bayangkan, hanya beberapa kemungkinan yang sangat khusus yang dapat diuji.
“Kehidupan bayangan”, menarik seperti itu, tidak selalu memiliki konsekuensi
yang terlihat yang akan kita perhatikan, menjadikannya kemungkinan yang
menggiurkan tetapi kebal terhadap pengamatan. Dalam keadilan, kehidupan yang
gelap adalah tatanan yang tinggi. Penulis fiksi ilmiah mungkin tidak memiliki
masalah dalam menciptakannya, tetapi alam semesta memiliki lebih banyak
rintangan untuk diatasi. Dari semua kemungkinan kimia, sangat tidak jelas
berapa banyak yang bisa menopang kehidupan, dan bahkan di antara yang bisa,
kita tidak tahu jenis lingkungan yang diperlukan.
Walau
begitu, kehidupan yang gelap pada prinsipnya bisa hadir—bahkan tepat di depan
hidung kita. Tapi tanpa interaksi yang lebih kuat dengan masalah dunia kita,
itu bisa berpesta atau berkelahi atau aktif atau lembam dan kita tidak akan
pernah tahu. Namun hal yang menarik adalah jika ada interaksi di dunia
gelap—apakah terkait dengan kehidupan atau tidak—efeknya pada struktur pada
akhirnya dapat diukur. Dan kemudian kita akan belajar lebih banyak tentang
dunia gelap.