God Equation: The Quest for A Theory of Everything

Michio Kaku
Doubleday (2021)
225 hal

Ada banyak buku fisika populer dengan tema “the theory of everything”, misalnya buku the Grand Design dari Stephen Hawking dan Leonard Mlodinow (2010). Buku God Equation ini adalah yang terbaru, terbitan 2021. Penulisnya, Michio Kaku, fisikawan teori yang berkecimpung secara aktif di bidang string theory sejak puluhan tahun lalu. Melalui buku ini, ia memaparkan perjalanan para ilmuwan dalam usaha menemukan suatu persamaan (equation) yang bisa menjelaskan keseluruhan gaya di alam semesta dan menyatukan keempat gaya fundamental: gravitasi, gaya elektromagnetik, gaya nuklir kuat dan nuklir lemah.

Ia memulai dari jaman Yunani kuno, menceritakan secara singkat konsep atom. Lalu dilanjutkan dengan bagaimana Newton merumuskan hukum-hukumnya yang mengatur gerak benda di alam. Bisa dibilang, Newton menyatukan aturan langit dan bumi, yang pada saat itu masing-masing dianggap mempunyai aturan berbeda.

Dua ratus tahun kemudian, ditemukan terobosan berikutnya. James Clark Maxwell menemukan bahwa listrik, magnet, dan cahaya adalah wujud berbeda dari fenomena yang sama.

Lalu Einstein, yang sejak remaja penasaran dengan gaya-gaya fisika ini, menyadari kontradiksi antara hukum Newton dan Maxwell ketika ia membayangkan sedang balapan dengan cahaya. Menurut Newton, kita akan bisa mengejar apapun kalau bisa mencapai kecepatan yang sama, tapi menurut Maxwell, kita tidak akan bisa mengejar cahaya. Dari sini Einstein merumuskan teori relativitas khusus. Dengan persamaanya yang terkenal E = mc2, teori ini menyatukan space, time, matter & energy.

Tapi dengan teori ini, Einstein belum puas, karena tidak menjelaskan tentang gravitasi dan percepatan. Hal ini kemudian dirumuskannya dalam teori relativitas umum, yang menjelaskan kelengkungan spacetime. Einstein masih belum puas, dia ingin menyatukan semua gaya di alam semesta. Namun ia gagal, karena tidak bisa mempertemukan teorinya dengan teori kuantum.

Kemudian Kaku mulai menjelaskan tentang perjalanan ilmuwan menemukan atom, inti atom, dan partikel-partikel elementer (mirip buku pak Hans Wospakrik “Dari Atomos Hingga Quark” yang sempat saya review beberapa waktu lalu). Dari dunia kuantum ini dirumuskan dua gaya fundamental lainnya : gaya nuklir kuat dan nuklir lemah.

Jadi sampai sejauh ini ada 4 gaya fundamental: gravitasi, gaya elektromagnetik, gaya nuklir kuat dan nuklir lemah.
Ilmuwan, terutama fisikawan, terus berusaha menemukan satu rumusan yang akan menyatukan keseluruhan gaya di alam semesta ini. Menurut Kaku, yang paling menjanjikan adalah String theory atau M-theory, yang menyatakan bahwa unsur terkecil semesta berupa string yang bergetar, dan “Alam semesta adalah sebuah simfoni”.

Saat ini rumusan Standard Model sudah dapat menyatukan 3 gaya fundamental: nuklir kuat, nuklir lemah, dan elektromagnetik, tapi belum bisa disatukan dengan gravitasi. Karenanya disebut Kaku “the theory of almost everything”. Tapi menurut Kaku, sebuah ‘theory of everything’ pastilah simpel, elegan, dan simetri. “Tidak mungkin ‘ugly’ seperti ini,” katanya. Tetapi rumusan Standard Model yang ‘muat ditulis di sehelai kertas saja’ ini menurutnya sangat luar biasa. “Bayangkan, semesta yang kompleks ini seperti sudah direncanakan dengan ‘rumus’ pendek ini saja. Mau tidak mau kita jadi berpikir ‘siapakah yang membuatnya'”.

Menurut Kaku, kuncinya adalah simetri. Jika suatu saat ditemukan “the theory of everything” atau “God equation” ini, pastilah rumusan itu suatu persamaan yang indah dan elegan. Dan simetri.

==

Sebagai buku dengan tema yang ambisius, buku ini terlalu pendek. Dibandingkan buku-buku Michio Kaku lainnya yang rata-rata di atas 300-400 halaman, buku ini sangat pendek. Saya juga memperhatikan bagian-bagiannya seperti ada yang hilang atau diloncat. Saya menduga ini ada hubungannya dengan waktu penerbitan di tengah pandemi, karena seperti diketahui pandemi ini memutus supply chain berbagai produk, termasuk kertas, tinta, dan berbagai bahan produksi penerbitan buku. Jadi dugaan saya, draft aslinya banyak dipotong editor supaya hemat produksi. Sayang sekali ya.