Pertanyaan mengenai asal-usul kosmos telah menghantui pemikiran manusia sepanjang sejarah. Dari mitologi kuno hingga fisika modern, upaya untuk memahami bagaimana semua ini dimulai terus berlangsung. Saat ini, sains menawarkan beberapa model dan teori utama yang mencoba menjelaskan evolusi alam semesta dari keadaan awalnya hingga kondisi yang kita amati hari ini. Berikut adalah empat teori paling berpengaruh mengenai pembentukan alam semesta.
Ilustrasi sederhana konsep ekspansi alam semesta.
Teori Dentuman Besar (Big Bang) adalah model kosmologi yang paling diterima secara luas saat ini. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta dimulai dari keadaan yang sangat panas, padat, dan tunggal—disebut singularitas—sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu. Dari titik ini, alam semesta mulai mengembang dengan cepat (inflasi) dan terus mendingin seiring waktu. Ekspansi ini menciptakan ruang, waktu, energi, dan materi yang kita kenal. Bukti kuat pendukung teori ini meliputi hukum Hubble (galaksi bergerak menjauhi satu sama lain), kelimpahan unsur-unsur ringan (hidrogen dan helium), serta penemuan Radiasi Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik (Cosmic Microwave Background/CMB).
Sebelum dominasi Big Bang, Teori Keadaan Tetap merupakan pesaing utama. Dipopulerkan oleh Hermann Bondi, Thomas Gold, dan Fred Hoyle, teori ini mengajukan bahwa alam semesta, meskipun terus mengembang, selalu terlihat sama pada skala besar, baik secara ruang maupun waktu. Untuk mempertahankan kepadatan rata-rata yang konstan meskipun terjadi ekspansi, teori ini mengasumsikan bahwa materi baru secara spontan diciptakan di antara galaksi yang saling menjauh. Namun, penemuan CMB pada pertengahan abad ke-20 memberikan bukti kuat bahwa alam semesta dulunya jauh lebih panas dan padat, sehingga secara definitif menolak model Keadaan Tetap.
Teori Alam Semesta Osilasi, yang merupakan variasi dari model Big Bang, menyarankan bahwa alam semesta mengalami siklus abadi dari ekspansi (Big Bang) diikuti oleh kontraksi (Big Crunch). Menurut model ini, setelah ekspansi mencapai puncaknya, gaya gravitasi akan menyebabkan alam semesta runtuh kembali ke dalam singularitas, yang kemudian memicu Dentuman Besar berikutnya, mengulangi siklus tersebut tanpa akhir. Meskipun secara elegan menawarkan solusi atas singularitas awal, teori ini menghadapi tantangan signifikan. Data observasi menunjukkan bahwa laju ekspansi alam semesta tidak melambat karena gravitasi; sebaliknya, ekspansi dipercepat oleh energi gelap, membuat skenario Big Crunch menjadi sangat tidak mungkin dalam kerangka fisika saat ini.
Multisemesta bukanlah teori tunggal tentang bagaimana alam semesta kita terbentuk, melainkan sebuah kerangka hipotesis yang menyatakan bahwa alam semesta kita hanyalah salah satu dari banyak—bahkan tak terhingga—alam semesta lain yang mungkin ada. Konsep ini muncul dari berbagai bidang fisika, termasuk inflasi kacau (chaotic inflation) dan teori string. Dalam beberapa skenario multisemesta, alam semesta lain mungkin memiliki konstanta fisika yang berbeda, hukum fisika yang berbeda, atau sekadar wilayah ruang-waktu yang sangat jauh yang tidak dapat kita amati karena keterbatasan kecepatan cahaya. Sementara Big Bang menjelaskan asal-usul ruang-waktu kita, Multiverse berpotensi menjelaskan mengapa hukum fisika di alam semesta kita tampaknya "disetel" dengan sempurna untuk kehidupan.
Saat ini, Teori Dentuman Besar, dilengkapi dengan konsep Inflasi Kosmik dan Energi Gelap, memberikan deskripsi paling komprehensif dan didukung oleh data tentang evolusi kosmos kita. Namun, pertanyaan tentang apa yang memicu Big Bang dan apakah ada realitas lain di luar cakrawala kita tetap mendorong para ilmuwan untuk terus mengeksplorasi batas-batas pengetahuan kosmologi.