Selama lebih dari satu abad, para fisikawan telah merenungkan gagasan radikal: alam semesta kita mungkin mengandung dimensi tersembunyi di luar tiga dimensi ruang dan satu dimensi waktu. Meskipun kita belum mendeteksi dimensi tambahan ini secara langsung, konsep ini menawarkan penjelasan yang menarik untuk salah satu misteri terbesar dalam fisika – mengapa gravitasi sangat lemah dibandingkan gaya fundamental lainnya.
Masalah Hirarki
Kekuatan gravitasi sangatlah lemah. Miliaran kali lebih lemah dibandingkan elektromagnetisme atau gaya nuklir kuat dan lemah. Perbedaan ini, yang dikenal sebagai “masalah hierarki”, telah membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade. Mengapa gravitasi berperilaku berbeda? Salah satu jawaban potensial: gravitasi tidak lemah sama sekali; itu hanya diencerkan dengan menyebar ke dimensi yang tidak dapat kita rasakan.
Kebebasan Unik Gravitasi
Model standar fisika partikel membatasi gaya-gaya lain pada ruang-waktu empat dimensi kita. Namun jika ada dimensi ekstra, gravitasi mungkin satu-satunya gaya yang mampu mengaksesnya. Hal ini akan menjelaskan mengapa ia tampak begitu lemah bagi kita: kekuatannya didistribusikan ke dalam volume yang lebih besar dari yang kita sadari. Bayangkan aliran air mengalir ke sungai yang lebih lebar – alirannya tampak lebih lemah karena menyebar.
Dimensi Meringkuk
Jika dimensi tambahan ini nyata, mengapa kita tidak mengalaminya? Teori yang berlaku menyatakan bahwa mereka “meringkuk” dalam skala yang sangat kecil, seperti keliling tabung yang digulung rapat. Kita bergerak melalui dimensi-dimensi ini terus-menerus, namun dimensi-dimensi tersebut terlalu kecil untuk kita sadari. Hal ini analog dengan foton yang berjalan di sepanjang tepi tabung: ia bergerak maju, namun juga mengelilingi kelilingnya, menambahkan dimensi tak terlihat pada jalurnya.
Menguji Teori
Salah satu cara untuk mendeteksi dimensi tersembunyi ini adalah melalui tumbukan partikel berenergi tinggi. Jika gravitasi dimediasi oleh partikel tak bermassa yang disebut graviton, dan graviton tersebut dapat mengakses dimensi ekstra, maka partikel tersebut akan tampak memiliki massa. Hal ini akan bermanifestasi sebagai variasi massa graviton yang tak terbatas, yang dapat dideteksi dalam eksperimen penumbuk. Namun sejauh ini, belum ada partikel seperti itu yang teramati.
Model Randall-Sundrum
Untuk menyelaraskan kurangnya bukti eksperimental dengan kebutuhan akan dimensi tambahan, fisikawan Lisa Randall dan Raman Sundrum mengusulkan penyempurnaan: memungkinkan dimensi tambahan memiliki kelengkungan. Geometri yang “melengkung” ini memungkinkan adanya dimensi yang lebih besar yang menjelaskan kelemahan gravitasi namun tetap tidak terdeteksi oleh penumbuk saat ini.
Keberadaan dimensi ekstra masih belum terkonfirmasi, namun tetap menjadi teori utama di kalangan fisikawan.
Gagasan tentang dimensi tersembunyi bersifat spekulatif, namun dengan elegan menjawab masalah hierarki. Apakah eksperimen di masa depan akan mengkonfirmasi atau menyangkal keberadaan mereka masih menjadi pertanyaan terbuka. Namun kemungkinan bahwa alam semesta kita jauh lebih kaya dan lebih asing daripada yang kita duga terus mendorong eksplorasi teoritis dan eksperimental.
