THE BIG BANG THEORY

THE BIG BANG THEORY

Big Bang (Dentuman Besar) - Terjadinya Alam Semesta

Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar (bahasa Inggris: Big Bang) merupakan sebuah peristiwa yang menyebabkan pembentukan alam semesta, berdasarkan kajian kosmologi tentang bentuk awal dan perkembangan alam semesta (dikenal juga dengan Teori Dentuman Besar atau Model Dentuman Besar). Berdasarkan pemodelan dentuman besar ini, alam semesta, awalnya dalam keadaan sangat panas dan padat yang mengembang pesat, secara terus menerus hingga hari ini. Berdasarkan pengukuran terbaik tahun 2009, keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7 miliar tahun lalu, yang kemudian selalu menjadi rujukan sebagai waktu terjadinya Big Bang tersebut. Teori ini telah memberikan penjelasan paling komprehensif dan akurat yang didukung oleh metode ilmiah beserta pengamatan.

            Adalah Georges Lemaître, seorang biarawan Katolik Romawi Belgia, yang mengajukan teori dentuman besar mengenai asal usul alam semesta, walaupun ia menyebutnya sebagai "hipotesis atom purba". Kerangka model teori ini bergantung pada relativitas umum Albert Einstein dan beberapa asumsi-asumsi sederhana, seperti homogenitas dan isotropi ruang. Persamaan yang mendeksripsikan teori dentuman besar dirumuskan oleh Alexander Friedmann. Setelah Edwin Hubble pada tahun 1929 menemukan bahwa jarak bumi dengan galaksi yang sangat jauh umumnya berbanding lurus dengan geseran merahnya, sebagaimana yang disugesti oleh Lemaître pada tahun 1927, pengamatan ini dianggap mengindikasikan bahwa semua galaksi dan gugus bintang yang sangat jauh memiliki kecepatan tampak yang secara langsung menjauhi titik pandang kita: semakin jauh, semakin cepat kecepatan tampaknya.

Jika jarak antar gugus-gugus galaksi terus meningkat seperti yang terpantau sekarang, semuanya haruslah pernah berdekatan di masa lalu. Gagasan ini secara rinci mengarahkan pada suatu keadaan massa jenis dan suhu yang sebelumnya sangat ekstrim, dan berbagai pemercepat partikel raksasa telah dibangun untuk percobaan dan menguji kondisi tersebut, yang menjadikan teori tersebut dapat konfirmasi dengan signifikan, walaupun pemercepat-pemercepat ini memiliki kemampuan yang terbatas untuk menyelidiki fisika partikel. Tanpa adanya bukti apapun yang berhubungan dengan pengembangan awal yang cepat, teori ledakan dahsyat tidak dan tidak dapat memberikan beberapa penjelasan seperti kondisi awal, melainkan mendeskripsikan dan menjelaskan perubahan umum alam semesta sejak pengembangan awal tersebut. Kelimpahan unsur-unsur ringan yang terpantau di seluruh kosmos sesuai dengan prediksi kalkulasi pembentukan unsur-unsur ringan melalui proses nuklir di dalam kondisi alam semesta yang mengembang dan mendingin pada awal beberapa menit kemunculan alam semesta sebagaimana yang diuraikan secara terperinci dan logis oleh nukleosintesis ledakan dahsyat.

            Fred Hoyle mencetuskan istilah Big Bang pada sebuah siaran radio tahun 1949. Dilaporkan secara luas bahwa, Hoyle yang mendukung model kosmologis alternatif "keadaan tetap" bermaksud menggunakan istilah ini secara peyoratif, namun Hoyle secara eksplisit membantah hal ini dan mengatakan bahwa istilah ini hanyalah digunakan untuk menekankan perbedaan antara dua model kosmologis ini. Hoyle kemudian memberikan sumbangsih yang besar dalam usaha para fisikawan untuk memahami nukleosintesis bintang yang merupakan lintasan pembentukan unsur-unsur berat dari unsur-unsur ringan secara reaksi nuklir. Setelah penemuan radiasi latar mikrogelombang kosmis pada tahun 1964, kebanyakan ilmuwan mulai menerima bahwa beberapa skenario teori dentuman besar haruslah pernah terjadi.

Sejarah dan Perkembangan Teori

            Teori dentuman besar dikembangkan berdasarkan pengamatan pada stuktur alam semesta beserta pertimbangan teoritisnya. Pada tahun 1912, Vesto Slipher yang pertama mengukur Efek Doppler pada "nebula spiral" (nebula spiral merupakan istilah lama untuk galaksi spiral), dan kemudian diketahui bahwa hampir semua nebula-nebula itu menjauhi bumi. Ia tidak berpikir lebih jauh lagi mengenai implikasi fakta ini, dan sebenarnya pada saat itu, terdapat kontroversi apakah nebula-nebula ini adalah "pulau semesta" yang berada di luar galaksi Bima Sakti. Sepuluh tahun kemudian, Alexander Friedmann, seorang kosmologis dan matematikawan rusia, menurunkan persamaan Friedmann dari persamaan relativitas umum Albert Einstein. Persamaan ini menunjukkan bahwa alam semesta mungkin mengembang dan berlawanan dengan model alam semesta yang statis seperti yang diadvokasikan oleh Einstein pada saat itu. Pada tahun 1924, pengukuran Edwin Hubble akan jarak nebula spiral terdekat menunjukkan bahwa ia sebenarnya merupakan galaksi lain. Georges Lemaître kemudian secara independen menurunkan persamaan Friedmann pada tahun 1927 dan mengajukan bahwa resesi nebula yang disiratkan oleh persamaan tersebut diakibatkan oleh alam semesta yang mengembang.

            Pada tahun 1931 Lemaître lebih jauh lagi mengajukan bahwa pengembangan alam semesta seiring dengan berjalannya waktu memerlukan syarat bahwa alam semesta mengerut seiring berbaliknya waktu sampai pada suatu titik di mana seluruh massa alam semesta berpusat pada satu titik, yaitu "atom purba" di mana waktu dan ruang bermula.

            Mulai dari tahun 1924, Hubble mengembangkan sederet indikator jarak yang merupakan cikal bakal tangga jarak kosmis menggunakan teleskop Hooker 100-inci (2.500 mm) di Observatorium Mount Wilson. Hal ini memungkinkannya memperkirakan jarak antara galaksi-galaksi yang pergeseran merahnya telah diukur, kebanyakan oleh Slipher. Pada tahun 1929, Hubble menemukan korealsi antara jarak dan kecepatan resesi, yang sekarang dikenal sebagai hukum Hubble. Lemaître telah menunjukan bahwa ini yang diharapkan, mengingat prinsip kosmologi.

            Semasa tahun 1930-an, gagasan-gagasan lain diajukan sebagai kosmologi non-standar untuk menjelaskan pengamatan Hubble, termasuk pula model Milne, alam semesta berayun (awalnya diajukan oleh Friedmann, namun diadvokasikan oleh Albert Einstein dan Richard Tolman) dan hipotesis cahaya lelah (tired light) Fritz Zwicky.

            Setelah Perang Dunia II, terdapat dua model kosmologis yang memungkinkan. Satunya adalah model keadaan tetap Fred Hoyle, yang mengajukan bahwa materi-materi baru tercipta ketika alam semesta tampak mengembang. Dalam model ini, alam semesta hampirlah sama di titik waktu manapun. Model lainnya adalah teori dentuman besar Lemaître, yang diadvokasikan dan dikembangkan oleh George Gamow, yang kemudian memperkenalkan nukleosintesis dentuman besar (Big Bang Nucleosynthesis, BBN) dan yang kaitkan oleh Ralph Alpher dan Robert Herman, sebagai radiasi latar panjang gelombang kosmis (cosmic microwave background radiation, CMB). Ironisnya, justru Hoyle yang mencetuskan istilah big bang untuk merujuk pada teori Lemaître dalam suatu siaran radio BBC pada bulan Maret 1949. Untuk sementara, dukungan para ilmuwan terbagi kepada dua teori ini. Pada akhirnya, bukti-bukti pengamatan memfavoritkan teori dentuman besar. Penemuan dan konfirmasi radiasi latar belakang mikrogelombang kosmis pada tahun 1964 mengukuhkan dentuman besar sebagai teori yang terbaik dalam menjelaskan asal usul dan evolusi kosmos. Kebanyakan karya kosmologi zaman sekarang berkutat pada pemahaman bagaimana galaksi terbentuk dalam konteks dentuman besar, pemahaman mengenai keadaan alam semesta pada waktu-waktu terawalnya, dan merekonsiliasi pengamatan kosmis dengan teori dasar.

            Berbagai kemajuan besar dalam kosmologi dentuman besar telah dibuat sejak akhir tahun 1990-an, utamanya disebabkan oleh kemajuan besar dalam teknologi teleskop dan analisa data yang berasal dari satelit-satelit seperti COBE, Teleskop luar angkasa Hubble dan WMAP.

Tinjauan Garis waktu dentuman besar

            Ekstrapolasi pengembangan alam semesta seiring mundurnya waktu menggunakan relativitas umum menghasilkan kondisi masa jenis dan suhu alam semesta yang tak terhingga pada suatu waktu di masa lalu. Singularitas ini mensinyalkan runtuhnya keberlakuan relativitas umum pada kondisi tersebut. Sedekat mana kita dapat berekstrapolasi menuju singularitas diperdebatkan, namun tidaklah lebih awal daripada masa Planck. Fase awal yang panas dan padat itu sendiri dirujuk sebagai "The Big Bang", dan dianggap sebagai "kelahiran" alam semesta kita. Didasarkan pada pengukuran pengembangan menggunakan Supernova Tipe Ia, pengukuran fluktuasi temperatur pada latar gelombang mikro kosmis, dan pengukuran fungsi korelasi galaksi, alam semesta memiliki usia 13,73 ± 0.12 miliar tahun. Kecocokan hasil ketiga pengukuran independen ini dengan kuat mendukung model ΛCDM yang mendeskripsikan secara mendetail kandungan alam semesta.

            Fase terawal dentuman besar penuh dengan spekulasi. Model yang paling umumnya digunakan mengatakan bahwa alam semesta terisi secara homogen dan isotropis dengan rapatan energi yang sangat tinggi, tekanan dan temperatur yang sangat besar, dan dengan cepat mengembang dan mendingin. Kira-kira 10−37 detik setelah pengembangan, transisi fase menyebabkan inflasi kosmis, yang sewaktu itu alam semesta mengembang secara eksponensial. Setelah inflasi berhenti, alam semesta terdiri dari plasma kuark-gluon beserta partikel-partikel elementer lainnya. Temperatur pada saat itu sangat tinggi sehingganya kecepatan gerak partikel mencapai kecepatan relativitas, dan produksi pasangan segala jenis partikel terus menerus diciptakan dan dihancurkan. Sampai dengan suatu waktu, reaksi yang tak diketahui yang disebut bariogenesis melanggar kekekalan jumlah barion dan menyebabkan jumlah kuark dan lepton lebih banyak daripada antikuark dan antilepton sebesar satu per 30 juta. Ini menyebabkan dominasi materi melebihi antimateri pada alam semesta.

            Ukuran alam semesta terus membesar dan temperatur alam semesta terus menurun, sehingga energi tiap-tiap partikel terus menurun. Transisi fase perusakan simetri membuat gaya-gaya dasar fisika dan parameter-parameter partikel elementer berada dalam kondisi yang sama seperti sekarang. Setelah kira-kira 10−11 detik, gambaran dentuman besar menjadi lebih jelas oleh karena energi partikel telah menurun mencapai energi yang bisa dicapai oleh eksperimen fisika partikel. Pada sekitar 10−6 detik, kuark dan gluon bergabung membentuk barion seperti proton dan neutron. Kuark yang sedikit lebih banyak daripada antikuark membuat barion sedikit lebih banyak daripada antibarion. Temperatur pada saat ini tidak lagi cukup tinggi untuk menghasilkan pasangan proton-antiproton, sehingga yang selanjutnya terjadi adalah pemusnahan massal, menyisakan hanya satu dari 1010 proton dan neutron terdahulu. Setelah pemusnahan ini, proton, neutron, dan elektron yang tersisa tidak lagi bergerak secara relativistik dan rapatan energi alam semesta didominasi oleh foton (dengan sebagian kecil berasal dari neutrino).

            Beberapa menit semasa pengembangan, ketika temperatur sekitar satu miliar kelvin dan rapatan alam semesta sama dengan rapatan udara, neutron bergabung dengan proton dan membentuk inti atom deuterium dan helium dalam suatu proses yang dikenal sebagai nukleosintesis dentuman besar. Kebanyakan proton masih tidak terikat sebagai inti hidrogen. Seiring dengan mendinginnya alam semesta, rapatan energi massa rihat materi secara gravitasional mendominasi. Setelah 379.000 tahun, elektron dan inti atom bergabung menjadi atom (kebanyakan berupa hidrogen) dan radiasi materi mulai berhenti. Sisa-sisa radiasi ini yang terus bergerak melewati ruang semesta dikenal sebagai radiasi latar gelombang mikro kosmis.

            Medan Ultra Dalam Hubble memperlihatkan galaksi-galaksi dari zaman dahulu ketika alam semesta masih muda, lebih padat, dan lebih hangat menurut teori dentuman besar.

            Selama periode yang sangat panjang, daerah-daerah alam semesta yang sedikit lebih rapat mulai menarik materi-materi sekitarnya secara gravitasional, membentuk awan gas, bintang, galaksi, dan objek-objek astronomi lainnya yang terpantau sekarang. Detail proses ini bergantung pada banyaknya dan jenis materi alam semesta. Terdapat tiga jenis materi yang memungkinkan, yakni materi gelap dingin, materi gelap panas, dan materi barionik. Pengukuran terbaik yang didapatkan dari WMAP menunjukkan bahwa bentuk materi yang dominan dalam alam semesta ini adalah materi gelap dingin. Dua jenis materi lainnya hanya menduduki kurang dari 18% materi alam semesta.

            Bukti-bukti independen yang berasal dari supernova tipe Ia dan radiasi latar belakang mikrogelombang kosmis menyiratkan bahwa alam semesta sekarang didominasi oleh sejenis bentuk energi misterius yang disebut sebagai energi gelap, yang tampaknya menembus semua ruang. Pengamatan ini mensugestikan bahwa 72% total rapatan energi alam semesta sekarang berbentuk energi gelap. Ketika alam semesta masih sangat muda, kemungkinan besar ia telah disusupi oleh energi gelap, namun dalam ruang yang sempit dan saling berdekatan. Pada saat itu, gravitasi mendominasi dan secara perlahan memperlambat pengembangan alam semesta. Namun, pada akhirnya, setelah beberapa miliar tahun pengembangan, energi gelap yang semakin berlimpah menyebabkan pengembangan alam semesta mulai secara perlahan semakin cepat.

            Segala evolusi kosmis yang terjadi setelah periode inflasioner ini dapat secara ketat dideskripsikan dan dimodelkan oleh model ΛCDM model, yang menggunakan kerangka mekanika kuantum dan relativitas umum Einstein yang independen. Sebagaimana yang telah disebutkan, tiada model yang dapat menjelaskan kejadian sebelum 10−15 detik setelah kejadian dentuman besar. Teori kuantum gravitasi diperlukan untuk mengatasi batasan ini.

Asumsi asumsi dasar

            Teori dentuman besar bergantung kepada dua asumsi utama: hukum fisika dan prinsip kosmologi. Prinsip kosmologi menyatakan bahwa pada skala yang luas alam semesta adalah homogen dan isotropik.

Dentuman Besar dan Alam Semesta yang Mengembang

Pada tahun 1929 Astronom Amerika Serikat, Edwin Hubble melakukan pengamatan dan melihat Galaksi yang jauh dan bergerak selalu menjauhi kita dengan kecepatan yang tinggi. Ia juga melihat jarak antara Galaksi-galaksi bertambah setiap saat. Penemuan Hubble ini menunjukkan bahwa Alam Semesta kita tidaklah statis seperti yang dipercaya sejak lama, namun bergerak mengembang. Kemudian ini menimbulkan suatu perkiraan bahwa Alam Semesta bermula dari pengembangan di masa lampau yang dinamakan Dentuman Besar.

Pada saat itu dimana Alam Semesta memiliki ukuran nyaris nol, dan berada pada kerapatan dan panas tak terhingga; kemudian meledak dan mengembang dengan laju pengembangan yang kritis, yang tidak terlalu lambat untuk membuatnya segera mengerut, atau terlalu cepat sehingga membuatnya menjadi kurang lebih kosong. Dan sesudah itu, kurang lebih jutaan tahun berikutnya, Alam Semesta akan terus mengembang tanpa kejadian-kejadian lain apapun. Alam Semesta secara keseluruhan akan terus mengembang dan mendingin.

            Alam Semesta berkembang, dengan laju 5%-10% per seribu juta tahun. Alam Semesta akan mengembang terus,namun dengan kelajuan yang semakin kecil,dan semakin kecil, meskipun tidak benar-benar mencapai nol. Walaupun andaikata Alam Semesta berkontraksi, ini tidak akan terjadi setidaknya untuk beberapa miliar tahun lagi.

Bukti Adanya Big Bang

            Pada tahun 1948, George Gamov memunculkan pendapat baru tentang Big Bang. Ia mengatakan setelah pembentukan alam semesta terbentuk dari dentuman besar pasti akan ada sisa radiasi yang ditinggalkan oleh ledakan. Selain itu, radiasi ini haruslah tersebar merata di seluruh penjuru alam semesta.

            Pada tahun 1965, bukti yang seharusnya ada akhirnya ditemukan . Dua ilmuwan bernama Arno Penzias dan Robert Wilson menemukan gelombang ini tanpa sengaja. Bahkan keduanya mendapatkan hadiah nobel untuk penemuan ini. Radiasi ini disebut Radiasi Latar Belakang Kosmis. Radiasi ini tidak terlihat memancar dari suatu sumber tertentu, tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa. Garmov pun langsung menyadari bahwa radiasi ini merupakan gema dari dentuman besar yang masih menggema sejak terjadinya ledakan.

            Pada tahun 1989, NASA meluncurkan satelit COBE (Cosmic Background Explorer) ke luar angkasa untuk melakukan penelitian terhadap radiasi latar belakang kosmis. Satelit ini merupakan satelit pertama yang diluncurkan untuk mengukur radiasi tersebut. Dan hanya dalam waktu 8 menit satelit tersebut dapat menemukan keberadaan radiasi sekaligus membuktikan penelitian Penzias dan Wilson. Penemuan ini dinyatakan sebagai penemuan astronomi terbesar sepanjang masa. Bukti ini menyebabkan teori Big Bang bisa diterima di masyarakat. Teori Big Bang sebagai teori penciptaan alam semesta adalah titik terakhir yang dicapai ilmu pengetahuan tentang asal muasal alam semesta.

Berkembangnya Alam Semesta

            Pada tahun 1929 astronom Amerika Serikat, melakukan observasi dan melihat galaksi yang jauh dan bergerak selalu menjauhi kita dengan kecepatan yang tinggi. Ia juga melihat jarak antara galaksi-galaksi bertambah setiap saat. Penemuan Hubble ini menunjukkan bahwa alam semesta kita tidaklah statis seperti yang dipercaya sejak lama, namun bergerak mengembang. Kemudian ini menimbulkan suatu pertanyaan bagi para ilmuwan. Bagaimana jika kita menghitung mundur? Alam semesta akan berkumpul pada satu titik. Akhirnya mereka berpendapat bahwa alam semesta bermula dari suatu ledakan sangat besar pada suatu saat di masa lampau yang dinamakan Dentuman Besar.

            Pada saat itu alam semesta memiliki ukuran nol, dan berada pada kerapatan dan panas tak terhingga; kemudian meledak dan mengembang dengan laju pengembangan yang kritis, yang tidak terlalu lambat untuk membuatnya segera mengerut, atau terlalu cepat sehingga membuatnya menjadi kurang lebih kosong. Dan sesudah itu, kurang lebih jutaan tahun berikutnya, Alam semesta akan terus mengembang tanpa kejadian-kejadian lain apapun. Alam semesta secara keseluruhan akan terus mengembang dan mendingin.

            Alam semesta berkembang, dengan laju 5% sampai 10% per seribu juta tahun. Alam semesta akan mengembang terus, namun dengan kelajuan yang semakin kecil, dan semakin kecil, meskipun tidak benar-benar mencapai nol. Walaupun andaikata alam semesta berkontraksi, ini tidak akan terjadi setidaknya untuk beberapa milyar tahun lagi.

            Berbagai macam energi yang ada di alam semesta ini jika ditelusuri adalah berasal dari energi Big Bang, yaitu energi pada saat penciptaan. Jumlah total seluruh energi di alam semesta ini adalah tepat nol. Gerakan berkembangnya alam semesta ini menunjukkan bahwa jika alam semesta bisa bergerak mundur ke masa lampau, maka alam semesta ini akan berhenti. Perhentian ini menunjukkan bahwa alam semesta berasal dari satu titik.

            Kita dapat melihat bagaimana alam semesta berkembang dengan melakukan percobaan. Coba kita gambar beberapa titik pada sebuah balon yang belum ditiup. Tiap titik merupkan perwakilan dari satu kelompok galaksi.  Ketika balon ditiup, semua titik menjauh satu sama lain. Begitulah kelompok-kelompok galaksi berkembang di alam semesta ini, mereka bergerak saling menjauh.

Keteraturan Ledakan

            Pada hakikatnya, sebuah ledakan akan menyebabkan terlontarnya materi penyusun sesuatu yang meledak tersebut secara acak. Namun Big Bang tidaklah demikian. Materi-materi ini bahkan tersusun secara rapi. Bahkan materi-materi ini membentuk planet, bintang, dan galaksi yang susunannya terlihat menakjubkan. Fred Hoyle, seorang penantang teori Big Bang mengemukakan keterkejutannya tentang keteraturan ini:

“Teori dentuman besar menyatakan alam semesta dimulai dengan ledakan tunggal. Namun seperti terlihat pada bagian berikut, sebuah ledakan hanya akan membuat materi terlontar secara acak, namun dentuman besar secara misterius memberikan hasil berlawanan dengan materi terkumpul dalam bentuk galaksi-galaksi”.

            Bahwa materi setelah dentuman besar membentuk susunan yang rapi dan teratur memang luar biasa. Hal ini menunjukkan bahwa semua yang terjadi pada alam semesta merupakan kehendak Allah SWT. Allah telah menyatakannya dalam QS. Al-Furqan ayat 2 :

 

“Yang kepunyaan-Nyalah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu baginya dalam kekuasaan(Nya), dan Dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya” (QS. Al-Furqan, 25:2)

 

Proses Ledakan Besar Menurut Mekanika Kuantum

Semua model klasik Friedmann berawal dari suatu rapatan alam semesta kira-kira 10-20 milyar tahun yang lalu. Mekanika kuantum telah melangkah jauh mendekati t=0 sesaat sebelum ledakan besar. Pada waktu Planck, 10-43s, suhu, kerapatan dan kelengkungan ruang-waktu alam semesta tak terhingga besarnya. Apapun yang terjadi sebelum waktu Planck, tak ada pengaruhnya bagi alam semesta yang terbentuk karena prediktabilitasnya akan runtuh seketika ledakan besar terjadi. Suatu singularitas ledakan besar yang tak terhingga panasnya hingga berbentuk radiasi (karena E≡pc maka materi sama dengan radiasi) dan membentuk segala macam partikel elementer macam quark, proton, neutron, photon, elektron, neutrino klop dengan sobat antipartikelnya. Dalam menghadapi singularitas ini, semua teori fisika serta kemampuan untuk meramal masa depan akan luluh lantak, termasuk relativitas umum. Entah kenapa terjadi asimetri antara antipartikel dengan partikelnya sehingga ketika t=10-6 dan suhu mencapai 1,5 X 1013 K, semua antipartikel dan hampir semua partikel saling bunuh-membunuh. Ledakan besar yang didefinisikan dalam mekanika kuantum adalah pemusnahan masal antipartikel dan partikelnya menghasilkan sejumlah besar photon energi tinggi. 1 detik sesudah ledakan besar, suhu alam semesta berkisar antara 1,5 X 1010 K hingga 6 X 109 K. Yang tersisa hanya sangat sedikit partikel elementer. Neutrino dan antineutrino tidak lagi memusnahkan karena energinya sudah turun sehingga mereka enggan berinteraksi dengan materi dan mereka pun berpisah jalan (neutrino decoupling). Kerapatan neutrino dan photon hampir sama besar sampai alam semesta mengembang, suhu keduanya terus menurun. Neutrino latar belakang kosmik mikro lebih rendah daripada gelombang mikro photon latar belakang kosmik atau radiasi gelombang mikro latar belakang kosmik sebab selagi neutrino mendingin, photon harus berpanasa-panasan akibat proses pemusnahan pasangan. Saat t=6 s, alam semesta mencapai tahap dimana reaksi inti atau gaya nuklir kuat sangat penting. Dengan kedatangan proton dan neutron, maka reaksi inti dalam pembentukan deuterium yaitu

n + p → d + γ

Untuk tercipta banyak deuterium, photon harus mendingin mencapai 2,22 MeVdan suhu T= 2,5 X 1010 K. Pada t=225, suhu alam semesta berada di bawah 109 K sehingga terjadi reaksi pembentukan deuterium, hidrogen dan helium :
d + p → 3He

d + n → 3H

3He + n → 4He

3H + p → 4He

Energi pembentukan inti 3He dan 3H adalah 5,49 MeV dan 6,26 MeV. Tahap akhir pembentukan inti berat yaitu dengan pembentukan He. Pada t = 225 s, 17 neutron yang ada sejak t = 6 s sudah mengalami peluruhan beta hingga menjadi 12 persen dan jumlah proton meningkatkan menjadi 88 persen.Karena massa helium sekitar 4 kali massa hidrogen maka 24 persen massa alam semesta adalah massa helium.

Segera alam semesta purba menjalani masa pendinginan panjang yang sepi dan gaya nuklir kuat pun tidak begitu penting. Tahap akhir evolusi alam semesta purba adalah pembentukan atom hidrogen dan helium netral dari inti p, d, 3He dan 4He serta elektron bebas. Untuk kasus hidrogen, energi photon harus dibwah 13,6 eV sebab jika kurang, atom yang terbentuk akan diionkan oleh radiasi. Karena ada sekitar 108 photon untuk setiap proton maka proton itu harus menunggu hingga t = 160 000 tahun dan T = 6600 K sampai energi radiasinya turun. Dengan terbentuknya atom netral, maka tak ada lagi partikel bermuatan yang tersisa dalam alam semesta sekaligus radiasi terlalu lemah untuk mengionkan atom, maka tahap ini adalah dimana radiasi dan materi putus hubungan (decoupling) sehingga gaya elektromagnetik tidak penting lagi. Selang 14,9993 X 109 tahun, tak ada peristiwa yang mengesankan dan semuanya berjalan serba sepi. Fluktuasi kerapatan hidrogen dan helium merangsang terjadinya kondensasi galaksi dan lahirnya bintang generasi pertama. Pesta kembang api terpopuler sejagat raya, supernova, menghamburkan materi bintang yang mati untuk membentuk bintang generasi kedua dan sebagian membentuk planet.

Keterkaitan Teori Big Bang dengan Al-Quran

Adanya Big Bang sebagai teori penciptaan alam semesta tidak hanya dibuktikan melalui sisi sains, namun juga dibuktikan dalam Islam, yakni telah disebutkan dalam Al-Quran Surat Al-Anbiyaa ayat 30. Allah SWT berfirman :

“Dan apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami pisahkan antara keduanya. Dan dari air Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapakah mereka tiada juga beriman” (QS. Al-Anbiya : 30)

Kebenaran yang diyakini oleh sumber agama ini merupakan salah satu fakta bahwa alam semesta memang diciptakan dari ketiadaan. Dari sini kita bisa melihat bahwa betapa menakjubkannya Al-Quran yang telah menyebutkan asal mula alam semesta 14 abad yang lalu. Padahal teori ini baru diyakini oleh para ilmuwan pada abad 20.

Melalui ayat ini Allah SWT telah membuktikan pada manusia bahwa alam semesta memanglah ada yang menciptakan dan mengatur, sehingga semuanya dapat berjalan sebagaimana mestinya.

Kesalahan Anggapan  Umum

            Orang sering kali salah mengartikan dentuman besar sebagai suatu ledakan yang menghamburkan materi ke ruang hampa. Padahal dentuman besar bukanlah suatu ledakan, bukan penghamburan materi ke ruang kosong, melainkan suatu proses pengembangan alam semesta itu sendiri. Dentuman besar adalah proses pengembangan ruang-waktu. Bahkan istilah 'ledakan besar' sendiri merupakan istilah salah kaprah.