Materi eksotis

Materi eksotis adalah materi yang memiliki sifat aneh dan melanggar kondisi energi lemah. Materi eksotis pertama kali diteorikan secara kolaboratif oleh Einstein dan Satyendra Nath Bose pada awal 1920-an sebagai keadaan materi kelima (bersama padat, cairan, gas, dan plasma), diciptakan di laboratorium Atom Dingin di atas kapal ISS. Dalam lingkungan ini, atom diperlambat dengan sinar laser (proses yang dikenal sebagai 'pendinginan laser') dan suhunya dikurangi hingga nol mutlak. Perubahan keadaan yang hasilnya dikenal sebagai kondensat Bose-Einstein.

Gas superdingin inilah yang dibicarakan Bose dan Einstein - materi eksotis yang tidak lagi menunjukkan perilaku yang umum pada atom, melainkan ada dalam satu keadaan kuantum. Inilah yang menyebabkan 'eksotisme' atom ini; mereka tidak dapat dibedakan sebagai partikel individu. Sebaliknya, mereka telah invidualitas mereka, dan mulai bertindak lebih seperti gelombang. Misalnya, sebuah studi bekerja dengan apa yang disebut superfluida, isotop helium yang sifat kuantumnya memungkinkan mereka untuk melawan gravitasi, melarikan diri dari wadah dengan merayap ke atas dan melewati dinding.

Materi eksotis sulit untuk menyelamatkan definisi diskrit, karena ada sejumlah jenis yang diusulkan. Yang utama adalah sebagai berikut:

 Materi eksotis muncul sebagai sumber kelengkungan negatif dan percepatan perluasan alam semesta dan antigravitasi, kerapatan energi negatif, suhu negatif, dan/atau entropi negatif. Materi eksotis, dalam keadaan serupa digunakan sebagai istilah umum untuk pada bentuk materi apapun yang kurang dipahami, seperti materi gelap atau materi cermin.
 Materi eksotis yang menganut prinsip fisika arus utama, namun terwujud dalam bentuk yang sangat jarang ditemui, seperti cairan putaran kuantum, materi fotonik, atau kondensat Bose-Einstein yang berhasil diproduksi di ISS.

Tetapi bentuk paling aneh dari materi eksotis adalah yang diselidiki oleh para kosmolog, seperti identitas sebenarnya dari apa yang disebut materi gelap. Hal ini secara luas dianggap meliputi galaksi, dan dianggap sebagai suatu partikel eksotis yang tidak seperti proton, neutron, dan elektron penyusun materi standar. Dan yang lainnya adalah supernova pembentuk lubang hitam.

Sifat 
Relativitas umum tidak dapat menjelaskan materi eksotis -  menurut relativitas umum, materi eksotis tidak ada. Materi eksotis itu aneh karena memiliki massa negatif atau energi negatif, memungkinnya bertindak semacam antigravitasi. Sebagai contoh, materi gelap memiliki sifat yang aneh, tidak berinteraksi dengan materi barion, tidak terlihat dan dideteksi, tetapi dapat menghasilkan efek gravitasi yang tampak pada galaksi dan gugus galaksi. 

Materi eksotis dapat melanggar hukum fisika tertentu. Seperti superpadat, menggabungkan karakteristik padat dari padatan dan aliran cairan pada tingkat atom, sehingga mewujudkan sifat superfluiditas seperti cairan. Meski begitu, beberapa teori mengizinkan keberadaan materi eksotis, seperti efek Casimir. Bayangkan dua lembaran logam netral dalam ruang hampa, hampir tetapi tidak cukup untuk menyentuh nanometer. Foton yang panjang gelombangnya tidak sesuai dengan celah akan terpotong, mengurangi energi vakum; nyatanya celah itu sebenarnya memiliki energi negatif.

Aplikasi hipotetis 
Materi eksotis adalah dasar dari banyak kemungkinan teoretis yang menarik, seperti lubang cacing, mesin waktu, dan bahkan yang disebut model hari kiamat kosmologis doh mana kepadatan energi alam semesta terus meningkat.

Lubang cacing 
Untuk menciptakan lubang cacing, dibutuhkan sebuah materi eksotis. Walaupun ada, materi eksotis hanya diamati dalam jumlah yang sangat kecil - tidak cukup untuk membuka lubang cacing. Materi eksotis semacam ini mungkin bersifat antigravitasi dan dibutuhkan, yang pada gilirannya membutuhkan efek mekanis kuantum. Ini mampu menggerakkan lubang cacing yang dapat dilalui.

Perjalanan waktu 
Dan melakukan perjalanan waktu, dibutuhkan sejenis materi eksotis khusus, yang disebut dengan kepadatan massa negatif. Materi eksotis semacam itu memiliki sifat yang aneh, termasuk bergerak berlawanan arah dengan materi normal saat didorong. Masalahnya adalah massa negatif tidak diketahui keberadaannya di alam semesta.

Teknologi warp 
Dalam relativitas umum, untuk membangun teknologi warp, digunakanlah pendorong Alcubierre. Teknologi seperti ini membutuhkan penggunaan massa negatif dan energi negatif, dan dapat berjalan lebih cepat dari kecepatan cahaya.

Referensi

Lihat pula 

 Antimateri
 Energi gelap
 Materi gelap
 Teori gravitasi pada antimateri
 Materi cermin
 Massa negatif
 Materi aneh
 Materi QCD

Materi eksotis
Fisika partikel
Gravitasi
Teori lubang cacing
Teori penggerak warp
Objek hipotetis