Pernahkah Anda menatap langit malam dan bertanya-tanya, bagaimana jika alam semesta ini bukan tanpa batas, tetapi justru melengkung dan melipat seperti papan permainan raksasa di angkasa? Bayangkan, jika seseorang terbang lurus cukup jauh, ia bisa kembali ke titik awalnya.

Kedengarannya aneh? Tapi inilah yang sedang jadi perdebatan seru di dunia kosmologi modern! Para ahli matematika dan astronom saat ini sedang menyusun teka-teki kosmik terbesar sepanjang masa: apa bentuk sejati dari alam semesta ini? Bersiaplah menjelajah semesta dengan peta paling mencengangkan!

Visi Datar yang Menyesatkan

Dulu, orang mengira Bumi itu datar. Hingga akhirnya, para pemikir seperti Aristoteles melihat kapal menghilang perlahan di cakrawala, mulai dari dasar. Ini pertanda bahwa ada lengkungan. Sekarang, sudut pandang kita jauh lebih luas, bahkan sampai ke ujung semesta.

Pertanyaannya: apakah alam semesta ini benar-benar datar seperti kain yang tak berujung, atau justru terlipat dan terhubung seperti origami raksasa di langit?

Ruang Karet: Bentuk Aneh, Tapi Mungkin Nyata

Dalam matematika bentuk (topologi), benda yang tampak sangat berbeda bisa jadi sama secara struktural. Misalnya: cangkir dan donat. Keduanya punya satu lubang, jadi secara topologis, keduanya "kembar."

Bayangkan hal ini dalam tiga dimensi. Bagaimana jika ruang semesta tidak hanya besar, tapi juga terhubung dalam cara yang sangat aneh dan membingungkan? Bentuk-bentuk luar biasa ini bisa membuat Anda kembali ke titik awal setelah bergerak lurus cukup jauh.

Dari Persegi ke Labirin Tiga Dimensi

Mulai dari sebuah persegi. Rekatkan sisi-sisi yang berlawanan. Selamat! Anda baru saja membuat donat dua dimensi (torus). Sekarang, mari naik level ke tiga dimensi: ambil kubus, rekatkan semua sisi yang berlawanan. Hasilnya adalah bentuk yang disebut 3‑torus.

Dalam ruang seperti ini, cahaya akan berkeliling dan muncul kembali dari arah berlawanan. Anda bisa berjalan lurus terus-menerus, dan kembali ke tempat semula!

Apa Bentuk Sebenarnya dari Alam Semesta?

Setelah ledakan besar (Big Bang), cahaya pertama akhirnya bebas bergerak dan membentuk Cosmic Microwave Background (CMB) semacam "foto bayi" alam semesta.

Para ilmuwan mengirimkan balon udara ke cuaca dingin di Antartika untuk memindai cahaya ini. Hasilnya mengejutkan: alam semesta tampaknya datar. Tidak melengkung seperti bola, dan tidak cekung seperti pelana.

Jadi, hanya ada tiga pilihan besar:

- Sferis (melengkung positif)

- Hiperbolik (melengkung negatif)

- Euclidean (datar, seperti permukaan laut yang tenang)

Dan pemenangnya adalah, datar. Tapi datar bukan berarti membosankan!

10 Kandidat Bentuk Alam Semesta

Dari 18 kemungkinan bentuk ruang datar, hanya sepuluh yang bersifat orientable, artinya mereka tidak membalikkan arah kiri dan kanan. Sepuluh bentuk inilah yang paling mungkin menjadi bentuk alam semesta kita sebenarnya.

Masing-masing memberikan petunjuk unik bagaimana cahaya dan materi bergerak. Jejak-jejak ini mungkin tertinggal di langit, menunggu ditemukan oleh teleskop masa depan.

Mari berkenalan dengan para kandidat kosmik:

1. 3‑Torus: Si Lingkaran Klasik Kosmik

Favorit banyak ilmuwan! Bayangkan sebuah kubus. Rekatkan semua sisi yang berlawanan. Tidak ada rotasi, hanya sambungan lurus.

Dalam ruang ini, galaksi akan muncul berkali-kali, seperti ruangan dengan cermin tak terbatas. Tidak ada tepi, tapi juga tidak benar-benar tak terbatas. Mirip seperti Bumi, Anda bisa berjalan terus tanpa pernah jatuh.

2–6. Alam Semesta Berputar

Bagaimana jika saat Anda melintasi ruang, ruang itu justru berputar di bawah Anda?

- Kubus Separuh Putar: setiap lintasan membalik alam semesta.

- Kubus Seperempat Putar: setiap langkah memutar ruang 90°.

- Prisma Sepertiga Putar: seperti berada di galaksi spiral, dalam ruang spiral juga.

- Lensa Seperenam Putar: setiap langkah memutar ruang 60°.

Setiap versi ini akan mengubah pola cahaya di langit. Teleskop di masa depan mungkin dapat melihat perbedaan halus ini.

7. Kubus Ganda: Ruang Cermin Kosmik

Dua kubus, ditumpuk, diputar, lalu disambung. Beberapa sisi direkatkan secara normal, tapi ada juga yang diputar 180°. Jika alam semesta seperti ini, Anda mungkin bisa melihat kaki Anda di langit!

Terdengar seperti ilusi, tapi secara matematis, ini tetap ruang datar dan masuk akal secara fisika.

8–10. Penjelajah Tanpa Batas

Tiga bentuk terakhir ini tak melingkar, tapi membentang tanpa ujung:

- Ruang Euclidean 3D: model klasik alam semesta tak bertepi dan tak berulang.

- Ruang Slab: terbatas dalam satu arah, tak terbatas dalam dua arah lainnya. Bayangkan seperti lasagna kosmik.

- Ruang Cerobong: terowongan tanpa ujung dalam dua arah. Jalan terus, dan Anda akan kembali, tapi hanya dari sisi lain!

Meski terdengar aneh, dulu bentuk Bumi juga terasa tak masuk akal, bukan?

Saat ini, para ilmuwan sedang meneliti pola-pola dalam CMB, pencerminan cahaya, dan jejak galaksi untuk menemukan bentuk asli alam semesta. Jika mereka menemukannya? Kita akan memegang peta sejati alam semesta, sebuah cetak biru kosmik raksasa, seperti Rubik's cube yang tak punya tepi.