Home > Iptek

Apakah Alam Semesta Merupakan Fraktal?

Fraktal muncul di mana-mana di alam, dari cabang pohon hingga tepi kepingan salju.
Pembentukan pola simetris dan fraktal yang kompleks pada kepingan salju merupakan contoh kemunculan dalam suatu sistem fisik.
Pembentukan pola simetris dan fraktal yang kompleks pada kepingan salju merupakan contoh kemunculan dalam suatu sistem fisik.

Selama beberapa dekade, para kosmolog telah bertanya-tanya apakah struktur alam semesta berskala besar merupakan fraktal: apakah bentuknya sama, tidak peduli skalanya.

Dan jawabannya adalah: tidak, tidak juga. Namun dalam beberapa hal, ya. Lihat, ini rumit.

Alam semesta kita sangat luas dan berisi sekitar dua triliun galaksi.

Galaksi-galaksi ini tidak tersebar secara acak, tetapi tersusun menjadi serangkaian struktur yang semakin besar.

Ada kelompok, yang paling banyak berisi selusin galaksi. Lalu ada gugusan, yang merupakan rumah bagi seribu galaksi dan lebih. Di atasnya terdapat gugusan super, yang berputar dan berkelok selama jutaan tahun cahaya.

Apakah ini akhir ceritanya?

Pada pertengahan abad ke-20, Benoit Mandelbrot membawa konsep fraktal ke arus utama.

Mandelbrot tidak menemukan konsep fraktal – matematikawan telah mempelajari pola-pola yang serupa selama berabad-abad – tetapi ia menciptakan kata tersebut dan mengawali studi modern kita tentang konsep tersebut.

Ide dasar fraktal adalah Anda dapat menggunakan satu rumus matematika untuk mendefinisikan suatu struktur pada semua skala. Dengan kata lain, Anda dapat memperbesar dan memperkecil fraktal dan bentuknya tetap sama.

Fraktal muncul di mana-mana di alam, dari cabang pohon hingga tepi kepingan salju. Dan Mandelbrot sendiri bertanya-tanya apakah alam semesta adalah fraktal. Jika kita memperbesarnya, kita akan melihat jenis struktur yang sama muncul berulang-ulang.

Dan dengan cara tertentu, itulah yang kita lihat: hierarki struktur pada skala yang semakin besar di alam semesta. Tetapi hierarki itu memang berakhir.

Pada skala tertentu, kira-kira 300 juta tahun cahaya, kosmos menjadi homogen, artinya tidak ada struktur yang lebih besar dan alam semesta (pada skala itu) kira-kira sama dari satu tempat ke tempat lain.

Alam semesta jelas bukan fraktal, tetapi bagian dari jaringan kosmik masih memiliki sifat-sifat seperti fraktal yang menarik.

Misalnya, gumpalan materi gelap yang disebut "halo", yang menampung galaksi dan gugusnya, membentuk struktur dan substruktur bersarang, dengan halo yang menampung sub-halo, dan sub-sub-halo di dalamnya.

Sebaliknya, kekosongan alam semesta kita tidak sepenuhnya kosong. Mereka memang berisi beberapa galaksi kerdil yang redup... dan beberapa galaksi itu tersusun dalam versi jaringan kosmik yang samar dan halus.

Dalam simulasi komputer, sub-void di dalam struktur itu juga berisi jaringan kosmik mereka sendiri yang berbusa.

Jadi meskipun alam semesta secara keseluruhan bukanlah fraktal, dan gagasan Mandelbrot tidak terbukti, kita masih dapat menemukan fraktal hampir di mana pun kita memandang. (kpo)

× Image