ABSTRAK Ahmad Khoirul Falah
PUBLIC Yati Rochayati COVER Ahmad Khoirul Falah
PUBLIC Yati Rochayati BAB 1 Ahmad Khoirul Falah
PUBLIC Yati Rochayati BAB 2 Ahmad Khoirul Falah
PUBLIC Yati Rochayati BAB 3 Ahmad Khoirul Falah
PUBLIC Yati Rochayati BAB 4 Ahmad Khoirul Falah
PUBLIC Yati Rochayati BAB 5 Ahmad Khoirul Falah
PUBLIC Yati Rochayati PUSTAKA Ahmad Khoirul Falah
PUBLIC Yati Rochayati
Fenomena akselerasi alam semesta, dalam dua dasawarsa terakhir, masih menjadi
permasalahan terbuka pada kajian bidang kosmologi dan fisika teoretis. Argumentasi standar yang dijangkar pada pemeranan konstanta kosmologi justru menuai
masalah baru yang tidak kalah pelik. Di samping itu, spekulasi tentang kondisi
awal alam semesta—yang jamak diasosiasikan dengan skenario inflasi kosmik—
masih dalam proses pemeriksaan empiris. Gambaran umum tentang mekanisme
dan karakteristik dasar inflasi memang sudah dipahami bersama. Tetapi kerangka
substansial lebih jauh yang menerangkan rincian dinamikanya masih menjadi lahan
bebas yang patut digali dan dikembangkan.
Disertasi ini mengajukan konstruksi baru berupa teori minimal gravitasi bermassa
takkonstan atau minimal theory of mass-varying massive gravity (MTMVMG) sebagai kerangka teoretis baru untuk menjelaskan fenomena dan spekulasi tersebut.
MTMVMG sendiri merupakan tipikal teori gravitasi termodifikasi yang dibangun
di atas pondasi teori medan efektif graviton bermassa takkonstan melalui pengimplementasian program minimalisme besutan De Felice dan Mukohyama. Akibatnya, simetri Lorentz secara eksplisit terlanggar lalu tereduksi menjadi simetri rotasi
spasial pada ruang hiperpermukaan. Selain itu, MTMVMG mempunyai tiga derajat
kebebasan yang konsisten dengan teori gravitasi bermassa konstan tanpa invariansi
Lorentz, atau ekuivalen dengan teori gravitasi takbermassa dikopel medan skalar
dengan invariansi Lorentz.
Untuk mengungkapkan aspek-aspek kosmologis dalam MTMVMG, Disertasi ini
menggunakan dua pendekatan analitik, yakni (i) analisis dinamika sistem dan (ii)
teori perturbasi kosmologi. Dari pendekatan analisis dinamika sistem, ditunjukkan
bahwa MTMVMG mempunyai solusi kosmologis yang sesuai kriteria alam semesta
masa-awal, masa perantara, dan masa-kini. Pada masa-awal ekspansi alam semesta
dimodelkan oleh skenario inflasi kosmik dengan faktor skala mengikuti bentuk
fungsi-pangkat (power-law). Lalu, pada masa-kini akselerasi alam semesta didorong oleh suku massa graviton yang berperilaku seperti-konstanta-kosmologi atau
oleh sektor medan skalar eksternal—baik graviton bermassa maupun takbermassa—yang berperan menyerupai quintessence. Di sisi lain, dari pendekatan teori perturbasi kosmologi—yang juga didukung oleh solusi ansätze serta kondisi-kondisi
tertentu—konstruksi MTMVMG mempunyai mode aktif tipe tensor dan tipe skalar
yang membawa tiga derajat kebebasan sesuai deskripsi latar belakang, serta bebas
dari aneka patologi berupa mode ghost nonlinear, ketidakstabilan gradien, dan mode
tachyon. Akselerasi alam semesta masa-kini dapat dimodelkan dengan baik melalui
penerapan bentuk potensial interaksi-diri pangkat-empat. Kemudian, dari telaah
ekspansi masa-awal, geometri de Sitter sebagai skema analitik standar dalam skenario inflasi dapat dikonstruksi tanpa memerlukan aproksimasi gulir-lambat (slowroll). Kosmologi MTMVMG memetakan hubungan indeks spektral mode skalar
pada parameter rasio tensor-terhadap-skalar yang relatif beririsan dengan batasan
observasi dalam rilis Planck 2018. Berdasarkan hasil-hasil tersebut, Disertasi ini
akan mengemukakan bahwa MTMVMG mempunyai prospek yang menjanjikan
untuk mendorong pemahaman lebih lanjut tentang dinamika dan akselerasi alam
semesta.