Membaca buku sains populer terkadang menghadirkan sensasi ngeri-ngeri sedap. Bukan semata karena gagasan-gagasan di dalamnya yang mengguncang cara kita memandang realitas, melainkan juga karena latar belakang penulisnya. Jim Al-Khalili, fisikawan teoretis kelahiran Baghdad, sering kali memancing prasangka sebelum karyanya benar-benar dibaca. Ia lahir dari ibu Kristen dan ayah Muslim Syiah, dan secara terbuka menyatakan dirinya lebih nyaman disebut ateis. Bagi sebagian kalangan Muslim, kombinasi identitas semacam itu: Kristen, Syiah, ateis, dan kerap dianggap sebagai "momok" intelektual.

Kecurigaan ini tidak lahir dari ruang kosong. Di banyak komunitas, kekhawatiran akan firqah-firqah, atau ketakutan terhadap apa yang sering disebut sebagai ghazwul fikri (perang pemikiran), membuat sebagian orang memilih-milah penulis, terutama ketika bersinggungan dengan isu agama. Namun semestinya sikap ini tidak diperluas ke ranah sains. Sebab dalam lanskap sains populer hari ini, tak sedikit karya penting justru ditulis oleh ilmuwan ateis atau agnostik. Menutup diri dari mereka berarti menutup pintu pengetahuan itu sendiri.

Sains, sebagaimana dikatakan Richard Dawkins, adalah the magic of reality atau "sihir" yang justru nyata. Ia menawarkan penjelasan paling jujur dan teruji tentang alam semesta, meskipun seringkali menanggalkan dimensi metafisika atau penjelasan supernatural. Jika fisika mampu membantu kita memahami bagaimana semesta bekerja, lalu apa salahnya melihat dunia dari sudut pandang fisika?

Dalam konteks inilah buku Dunia Menurut Fisika karya Jim Al-Khalili menjadi relevan. Apalagi Al-Khalili kerap mengingatkan bahwa metode ilmiah modern tidak lahir dari ruang hampa. Ia secara terbuka mengakui peran besar ilmuwan Muslim klasik, terutama Ibnu al-Haytham, yang melalui Kitab Optik-nya telah meletakkan fondasi metode eksperimen ilmiah sekitar enam abad sebelum Isaac Newton. Pengakuan semacam ini penting, terutama bagi pembaca Muslim, karena menegaskan bahwa sains modern memiliki akar lintas peradaban.

Buku ini sendiri terbit dalam bahasa Indonesia setahun setelah edisi aslinya. Sebagai pembaca sains populer, rasa ingin tahu mendorong saya untuk segera membacanya, guna mencari pembaruan wacana, sekaligus mengumpulkan kepingan pemahaman tentang perkembangan fisika mutakhir.

Sebagaimana banyak buku fisika populer lainnya, pembahasan tak lepas dari tiga pilar fisika modern: mekanika kuantum, relativitas, dan termodinamika. Namun pertanyaan pentingnya adalah: adakah sesuatu yang melampaui pengulangan topik-topik tersebut?

Kejujuran perlu diakui. Meski berulang kali membaca penjelasan tentang tiga pilar itu, pemahaman saya belum sepenuhnya utuh. Bahkan sering muncul pertanyaan yang lebih personal: apa manfaat praktis semua ini bagi kehidupan sehari-hari, selain memuaskan rasa ingin tahu tentang apa yang sebenarnya disebut "realitas"?

Kita sering mengatakan hidup di dalam sebuah realitas. Kita merasa "ada" karena kita menempati ruang dan waktu, tersusun dari atom-atom yang membentuk tubuh. Namun fisika modern menggugat intuisi ini. 

Pada tingkat subatomik, menurut mekanika kuantum, zat dan energi bukanlah benda padat, melainkan manifestasi dari medan-medan kuantum. Lebih jauh lagi, teori gravitasi kuantum simpul menyatakan bahwa medan-medan tersebut bahkan tidak membutuhkan ruang dan waktu sebagai wadah. Ruang-waktu itu sendiri adalah medan kuantum, yang terkuantisasi, terpecah dalam unit-unit diskret.

Artinya, kita tidak hidup “di dalam” ruang. Kita justru adalah bagian dari ruang itu sendiri, sebagai gumpalan-gumpalan ruang-waktu. Konsep ini sejalan dengan gagasan Max Planck tentang realitas yang bersifat lumpy (berkepal-kepal), ketika ia memperkenalkan kuanta sebagai unit terkecil energi. Pandangan ini, diperkuat oleh Einstein melalui konsep cahaya sebagai partikel (foton) dan teori relativitasnya, telah menggoyahkan paradigma Newtonian yang lama mendominasi.

Lalu, apa kebaruan yang ditawarkan buku ini? Singkatnya, Al-Khalili mengajak pembaca menelusuri arah baru fisika: upaya menyatukan mekanika kuantum dan relativitas umum ke dalam satu kerangka besar, yaitu teori gravitasi kuantum. Inilah pencarian yang oleh Stephen Hawking disebut sebagai upaya menemukan Theory of Everything, teori pamungkas yang mampu menjelaskan seluruh hukum alam secara menyeluruh.

Dalam perburuan tersebut, muncul beberapa kandidat besar. Salah satunya adalah teori dawai (string theory), yang berakar pada gagasan supersimetri. Teori ini mengusulkan bahwa partikel dasar bukanlah titik, melainkan dawai-dawai sangat kecil yang bergetar. Untuk bekerja secara matematis, teori ini menambahkan dimensi ruang ekstra, total sepuluh dimensi, atau bahkan sebelas dalam pengembangannya yang dikenal sebagai teori-M. Enam atau tujuh dimensi tambahan ini diyakini "menggulung" dan karenanya tak terdeteksi oleh indra maupun instrumen saat ini.

Kandidat lain adalah teori gravitasi kuantum simpul (loop quantum gravity), yang mengambil pendekatan berbeda. Teori ini tidak menempatkan medan gravitasi di dalam ruang-waktu, melainkan menyatakan bahwa ruang-waktu itu sendiri tersusun dari unit-unit kuantum paling dasar. Ruang dan waktu yang kita alami hanyalah hasil pembulatan skala besar dari struktur kuantum yang berkepal-kepal.

Perbedaan mendasarnya jelas: teori dawai masih membutuhkan ruang-waktu sebagai latar, sementara gravitasi kuantum simpul justru mengkuantisasi ruang-waktu itu sendiri. Hingga kini, teori dawai kerap dikritik karena belum menghasilkan bukti eksperimental yang dapat diuji. Apakah gravitasi kuantum simpul lebih mendekati deskripsi realitas yang sebenarnya, atau justru diperlukan sintesis baru dari keduanya, waktu masih menjadi hakim terakhir.

Pada akhirnya, Dunia Menurut Fisika bukan sekadar buku tentang rumus dan teori. Ia adalah undangan intelektual untuk merendahkan hati di hadapan semesta. Bagi pembaca Muslim, sains semacam ini tidak harus diposisikan sebagai ancaman iman, melainkan sebagai sarana tafakkur, untuk merenungi keteraturan dan misteri ciptaan. Bagi pembaca nonmuslim, ia adalah pengingat bahwa pengetahuan selalu bersifat sementara, terbuka untuk direvisi, dan tumbuh melalui dialog lintas budaya.

Fisika mengajarkan kita satu hal penting: semakin dalam kita menyelami realitas, semakin kita sadar bahwa kepastian mutlak adalah ilusi. Di titik itulah, sains dan refleksi kemanusiaan bertemu, yaitu mengajak kita bukan untuk merasa paling tahu, melainkan untuk terus bertanya dengan rendah hati.(Sal)