Alam semesta mengandungi segala macam perkara menakjubkan seperti planet, bintang dan galaksi. Masing-masing bergerak mengikut hukum-hukum fizik tertentu seperti hukum kerelatifan Am oleh Einstein. Dengan menggunakan hukum ini, kita dapat meramal pergerakan setiap galaksi yang ada di alam semesta ini, serta pengembangan alam semesta dari bermulanya letupan besar (big bang). Selain daripada hukum kerelatifan ini, terdapat satu lagi hukum fizik yang asas iaitu Mekanik Kuantum. Jika kerelatifan menerangkan pergerakan jasad-jasad besar seperti galaksi dan bintang, mekanik kuantum pula menerangkan tentang pergerakan jasad-jasad kecil seperti atom.
Kedua-dua hukum ini dibina berdasarkan beberapa pemalar (constant) seperti laju cahaya c, pemalar kegravitian G, pemalar Planck h bar, dan pemalar Boltzmann k. Kesemua pemalar ini mempunyai nilai tertentu dengan unit masing-masing. Sebagai contoh, laju cahaya ialah 299 792 458 meter per saat.
Apabila hukum-hukum asas ini terbina berdasarkan beberapa pemalar ini, satu persoalan yang mungkin timbul ialah adakah pemalar ini sebenarnya malar? Adakah nilai laju cahaya sememangnya 299 792 458 meter per saat dan bukan nilai lain?
Adakah pemalar ini sebenarnya malar?
Bagi menjawab persoalan ini, kita perlu semak semula bagaimana kita memberikan nilai kepada setiap pemalar ini.
Laju cahaya, didefinisikan sebagai jarak yang dilalui oleh cahaya dibahagikan dengan masa yang diambil. Namun definisi ini tidak menyeluruh. Kita perlukan satu kayu ukur bagi jarak dan masa sebelum kita dapat menentukan nilai laju cahaya.
Unit asas yang kita gunakan bagi jarak ialah meter dan satu meter didefinisikan sebagai jarak yang dilalui oleh cahaya dalam 1/299 792 458 saat. Hal ini langsung tidak membantu kita mendefinisikan cahaya kerana kayu ukur kita tetap cahaya. Begitu juga dengan masa.
Satu saat bergantung kepada sinaran daripada atom caesium yang berubah daripada keadaan teruja kepada keadaan yang lebih stabil. Sinaran ini adalah sinaran cahaya.
Seperti yang kita dapat lihat, untuk menentukan nilai laju cahaya, kita perlu tentukan kayu ukur jarak dan masa yang tidak bergantung kepada cahaya, namun kita tidak dapat berbuat demikian kerana tidak ada kaedah lain yang wujud secara asas dalam alam semesta ini melainkan cahaya.
Begitu juga dengan pemalar yang lain. Puncanya adalah kerana kesemua pemalar ini mempunyai unit atau ‘dimensi’ masing-masing. Apabila pemalar ini mempunyai unit, maka kita perlu definisikan unit itu pula, maka kerja kita tidak selesai kerana definisinya berpatah balik pula kepada pemalar.
Timbul pula lagi satu persoalan, adakah wujud pemalar yang tidak mempunyai unit atau dimensi?
Pemalar tanpa unit
Selain pemalar-pemalar di atas yang memenuhi segala formula dalam hukum-hukum fizik, wujud 26 pemalar ‘utama’ yang membentuk keadaan alam semesta kita hari ini. Kesemua 26 pemalar ini lebih asas daripada pemalar-pemalar yang disebutkan di atas kerana kesemuanya tidak mempunyai unit atau dimensi.
Kita tidak akan berbincang mengenai kesemua 26 pemalar ini, kecuali satu iaitu pemalar struktur halus (fine structure constant). Seterusnya kita akan lihat berkenaan pemalar struktur halus ini dan apa yang berlaku jika nilainya berubah.
Nombor paling asas dalam alam semesta
Pemalar struktur halus ini penuh misteri kerana maksud sebenar bagi pemalar ini tidak diketahui secara pasti. Penemuan pertama yang melibatkan pemalar ini ialah nisbah antara tenaga antara dua elektron dengan jarak d, dan tenaga foton dengan panjang gelombang d. Namun ini bukannya satu-satunya kemunculan pemalar struktur halus dalam hukum fizik. Pemalar ini juga menerangkan kekuatan interaksi antara elektron dan foton.
Keunikan pemalar ini adalah kerana ia tidak mempunyai dimensi. Ini bermaksud nilainya adalah malar dan tidak perlu kayu ukur seperti laju cahaya. Nilai bagi pemalar struktur halus ini adalah sekitar 1/137 tidak kira kita gunakan sistem imperial atau sistem metrik. Nilai yang diberikan sentiasa sekitar 1/137.
Sebab itu nilai ini adalah salah satu nilai yang ahli fizik cadangkan untuk dihantar ke angkasa. Jika sebuah tamadun alien yang sudah menguasai ilmu kuantum menerima isyarat berkenaan 1/137 dari Bumi, mereka akan faham bahawa kita juga telah menguasai ilmu kuantum. Begitu juga sebaliknya, jika kita mendapat isyarat 1/137 dari langit, maka kita boleh mengandaikan bahawa berkemungkinan tamadun alien yang menguasai ilmu kuantum telah menghantar isyarat kepada kita.
Perubahan kecil pemalar, perubahan besar alam semesta
Nilai pemalar ini sekitar 1/137. Persoalan yang kita mungkin tanya adalah apa yang akan berlaku jika nilai ini berubah?
Lihat semula kepada maksud pemalar ini sebagai kekuatan interaksi antara elektron dan foton. Jika nilai pemalar ini berubah, maka kekuatan interaksi ini juga akan berubah. Apabila kekuatan interaksi antara elektron dan foton berubah, maka keseluruhan hukum fizik dan hukum kimia akan berubah!
Bahkan, jika nilai ini berubah sedikit, berkemungkinan alam semesta tidak akan wujud seperti yang kita lihat hari ini.
Begitulah serba sedikit berkenaan satu nombor ‘pemalar’ yang boleh mengubah alam semesta keseluruhannya dengan perubahan kecil nilainya.
