Perbincangan mengenai lohong hitam sangat mengujakan kita dan antara persoalan yang mungkin kita tertanya ialah

“Apakah yang akan berlaku jika kita terjun ke dalam lohong hitam?”

Bagi menjawab persoalan ini, kita perlulah terlebih dahulu memahami lohong hitam itu sendiri.

Lohong hitam: Pemusnah bintang

Lohong hitam merupakan salah satu objek di angkasa lepas yang sangat menggerunkan.

Lohong hitam adalah kawasan-kawasan di alam semesta yang mempunyai daya tarikan graviti yang sangat tinggi sehinggakan cahaya pun tidak dapat keluar darinya. Kawasan-kawasan yang menggerunkan ini boleh terhasil melalui beberapa fenomena seperti kematian/kehancuran bintang dan penggabungan dua bintang neutron [1] [2].

Secara umumnya, pemahaman kita berkenaan lohong hitam adalah berdasarkan teori kerelatifan am yang diperkenalkan oleh Albert Einstein. Penyelesaian bagi teori kerelatifan am ini menunjukkan bahawa ciri-ciri lohong hitam ditentukan berdasarkan tiga perkara iaitu jisim, putaran, dan cas [1]. Bagi lohong hitam yang tidak berputar dan tidak bercas, ia dikenali sebagai lohong hitam Schwarzschild.

Lohong hitam dikelaskan kepada dua kelas bergantung kepada jisimnya iaitu (i) lohong hitam berjisim rendah (bintang) dan (ii) lohong hitam berjisim tinggi (supermasif). Manakala saiz lohong hitam ditentukan oleh jejari ufuk peristiwanya iaitu jarak antara kesinggularan (pusat lohong hitam) dan ufuk peristiwa. Ufuk peristiwa adalah sempadan antara alam semesta, dan kawasan di dalam lohong hitam.

Apa-apa objek yang melepasi ufuk peristiwa, tidak dapat kembali ke luar [1].

Sebahagian lohong hitam mempunyai bintang yang berhampiran dengannya. Jika bintang tersebut terlalu dekat dengan lohong hitam, ia akan dimusnahkan oleh lohong hitam tersebut akibat tarikan graviti yang terlalu kuat.

Secara umumnya, pemahaman kita berkenaan lohong hitam adalah berdasarkan teori kerelatifan am oleh Albert Einstein. Penyelesaian bagi teori kerelatifan am ini menunjukkan bahawa ciri-ciri lohong hitam ditentukan berdasarkan tiga perkara iaitu jisim, putaran, dan cas. Ahli fizik menamakan ciri-ciri lohong hitam ini sebagai teorem tiada rambut (no hair theorem) [3].

Perjalanan menuju lohong hitam

Sekarang barulah kita boleh cuba meneroka persoalan apa yang berlaku apabila seseorang ‘terjun’ ke dalam lohong hitam.

Andaikan satu situasi di mana sebuah roket berada pada jarak selamat dari sebuah lohong hitam yang berjisim rendah. Terdapat dua orang angkasawan, Eilham dan Hafiz. Eilham berada di dalam roket tersebut, manakala rakannya Hafiz bergerak menuju ke arah lohong hitam tersebut.

Perspektif Eilham

Apabila Hafiz mula menghampiri lohong hitam, Eilham mendapati jam Hafiz berdetik pada kadar yang lebih perlahan. Semakin hampir Hafiz dengan ufuk peristiwa, semakin perlahan jam Hafiz berdetik. Sebaik sahaja Hafiz tiba di ufuk peristiwa, Eilham mendapati jam Hafiz langsung tidak berdetik selama-lamanya. Hafiz kelihatan pegun di ufuk peristiwa selama-lamanya. Kemudian, warna Hafiz mula menjadi kemerahan, sehinggalah Hafiz tidak kelihatan lagi.

Perspektif Hafiz

Sepanjang perjalanan Hafiz menuju ke ufuk peristiwa, beliau mendapati jam Eilham berdetik pada kadar yang lebih pantas. Semakin hampir Hafiz dengan ufuk peristiwa, semakin pantas detikan jam Eilham. Apabila Hafiz menghampiri ufuk peristiwa, tarikan graviti di bahagian kaki hafiz tersangat tinggi berbanding di kepala sehinggalah Hafiz ditarik seperti spageti (daya tarikan ini dikenali sebagai daya pasang surut) [4].

Namun jika lohong hitam tersebut ialah lohong hitam supermasif, Hafiz mungkin akan dapat melepasi ufuk peristiwa dengan selamat. Namun apabila Hafiz mula menghampiri kesinggularan lohong hitam, maka Hafiz akan ditarik seperti spageti kerana perbezaan tarikan graviti di antara kaki dan kepala Hafiz.

Dilasi Masa

Berdasarkan teori kerelatifan am, semakin tinggi tarikan graviti semakin perlahan masa berlalu [5]. Fenomena ini dinamakan sebagai dilasi masa. Sebab itulah masa Hafiz berdetik lebih perlahan berbanding masa Eilham.

Jika anda pernah menonton filem Interstellar, salah satu babak yang dipaparkan ialah dilasi masa pada planet Miller dengan Bumi. Satu jam di planet Miller bersamaan dengan 7 tahun di Bumi. Ini disebabkan kedudukan planet Miller yang terkesan dengan tarikan graviti yang kuat oleh lohong hitam supermasif Gargantua.

Secara kasarnya, atom-atom Hafiz akan ditarik ke dalam lohong hitam tersebut sebelum Hafiz dapat menjejakkan kaki ke ufuk peristiwa. Bagaimana pula pemandangan yang Hafiz akan lihat sebelum melepasi ufuk peristiwa?

Video di bawah memaparkan simulasi apabila anda menghampiri lohong hitam.

Apa yang ada di dalam lohong hitam?

Kita andaikan Hafiz berjaya melepasi ufuk peristiwa tanpa ditarik seperti spageti. Apakah yang akan dilihat oleh Hafiz di dalam lohong hitam itu?

Persoalan ini masih belum ada persetujuan dalam kalangan ahli fizik tentang keadaan di dalam lohong hitam.

Pelbagai teori telah dikemukakan berkenaan keadaan di dalam lohong hitam. Di bawah ini saya senaraikan teori yang dikemukakan oleh ahli fizik tentang keadaan di dalam lohong hitam.

Lubang Cecacing

Teori pertama ini dikemukakan oleh ahli fizik terkenal iaitu Stephen Hawking dan Kip Thorne [4] [6]. Teori ini menyatakan bahawa lohong hitam menghasilkan terowong yang merentasi ruang dan masa, atau dikenali sebagai lubang cecacing (wormhole). Terowong ini mewujudkan satu laluan pintas yang menghubungkan antara dua kawasan dan masa yang berbeza. Namun ahli fizik yang sama juga membuktikan bahawa lubang cecacing ini tidak dapat bertahan lama, dan akan musnah sekelip mata kerana ia tidak stabil.

Terowong ke alam lain

Sama seperti di atas, lohong hitam juga mungkin merupakan sebuah terowong yang menghubungkan dua alam semesta yang berbeza [4]. Stephen Hawking mengajukan idea ‘alam multimesta’ dengan setiap alam tersebut mempunyai ciri-ciri yang hampir sama dengan alam kita ini.

Oleh : Muhammad ‘Izzat bin Mohd Zubir

Rujukan