Lubang Cacing, atau Jembatan Einstein-Rosen, adalah solusi teoretis pada Persamaan Medan Einstein yang mendeskripsikan “jalan pintas” melalui ruang dan waktu.

1. Definisi Geometri

• Inti: Lubang Cacing secara hipotetis menghubungkan dua titik yang sangat jauh dalam ruang, atau bahkan dua titik waktu yang berbeda, melalui terowongan yang disebut tenggorokan (throat).
• Representasi: Dalam analogi dua dimensi, bayangkan lembaran kertas (ruang-waktu). Lubang Cacing memungkinkan Anda melipat kertas tersebut dan menusuknya, menghubungkan dua titik yang jauh.
• Jenis:
  • Lubang Cacing Schwarzschild: Ini adalah jenis teoretis pertama, tetapi secara matematis, tenggorokannya menutup begitu cepat sehingga tidak ada yang bisa melintasinya.
  • Lubang Cacing yang Dapat Dilalui (Traversable Wormholes): Ini adalah jenis yang secara teori dapat dilintasi.

2. Tantangan: Materi Eksotis

Untuk menjaga tenggorokan Lubang Cacing tetap terbuka agar benda dapat melewatinya, dibutuhkan substansi yang sangat aneh yang disebut Materi Eksotis.

• Sifat: Materi Eksotis harus melanggar “kondisi energi” klasik, yang berarti ia harus memiliki kepadatan energi negatif dan tekanan negatif yang sangat besar.
• Peran: Kepadatan energi negatif ini memberikan daya tolak gravitasi yang melawan tarikan gravitasi Lubang Cacing itu sendiri, sehingga mencegahnya runtuh.
• Status: Materi Eksotis belum pernah teramati, meskipun beberapa efek kuantum menghasilkan kepadatan energi negatif dalam skala yang sangat kecil (efek Casimir).

---

Perjalanan Waktu (Time Travel) dalam Relativitas

Konsep perjalanan waktu sangat terkait erat dengan sifat ruang-waktu dan Lubang Cacing.

1. Perjalanan Waktu ke Masa Depan

Perjalanan ke masa depan adalah sudah terbukti secara fisik dan merupakan konsekuensi langsung dari Dilatasi Waktu (Relativitas Khusus dan Umum):

• Kecepatan Relatif (Relativitas Khusus): Seperti pada Paradoks Kembar, bepergian dengan kecepatan mendekati $c$ akan menyebabkan waktu Anda melambat relatif terhadap Bumi. Ketika Anda kembali, Anda akan tiba di masa depan Bumi (meskipun bagi Anda, hanya sedikit waktu yang berlalu).
• Gravitasi Kuat (Relativitas Umum): Tinggal di dekat objek yang sangat masif (di mana dilatasi waktu gravitasi kuat) juga akan menyebabkan waktu Anda melambat relatif terhadap orang di area gravitasi yang lebih lemah.

2. Perjalanan Waktu ke Masa Lalu

Perjalanan ke masa lalu jauh lebih spekulatif dan bermasalah:

• Lubang Cacing: Jika Lubang Cacing dapat dibuat tetap terbuka dan salah satu pintu masuknya digerakkan secara relativistik (untuk menciptakan Dilatasi Waktu di salah satu ujungnya), secara teoretis ia dapat berubah menjadi Mesin Waktu (sebuah Time Machine).
• Kurva Tertutup Mirip Waktu (Closed Timelike Curves – CTCs): Dalam Relativitas Umum, CTCs adalah jalur dalam ruang-waktu yang memungkinkan objek untuk kembali ke titik ruang-waktu yang sama di masa lalunya sendiri. Beberapa solusi EFE, seperti silinder berputar Tipler, secara teoretis mengizinkan CTCs.

3. Paradox Kausalitas

Masalah terbesar dengan perjalanan ke masa lalu adalah Paradoks Kausalitas (terutama Paradoks Kakek):

• Paradoks Kakek: Jika Anda kembali ke masa lalu dan mencegah kakek Anda bertemu nenek Anda, Anda tidak akan pernah lahir. Jika Anda tidak pernah lahir, Anda tidak akan bisa kembali ke masa lalu untuk mencegah pertemuan mereka. Ini menciptakan kontradiksi logis.
• Solusi yang Diusulkan (Hipotesis Perlindungan Kronologi): Fisikawan Stephen Hawking mengusulkan bahwa hukum-hukum alam semesta mungkin memiliki mekanisme yang mencegah terciptanya CTCs, sehingga secara efektif melarang perjalanan ke masa lalu.
• Multiverse (Interpretasi Kuantum): Solusi lain melibatkan gagasan Many Worlds Interpretation (Banyak Dunia) dari Mekanika Kuantum. Setiap kali Anda melakukan perjalanan ke masa lalu dan mengubah sesuatu, Anda hanya menciptakan cabang alam semesta baru (Multiverse), dan bukan mengubah masa lalu alam semesta asal Anda.