Mengenali Black Hole...?

MUNGKIN tidak ada objek astronomi yang sepopuler lubang hitam (black hole). Di dalam arena diskusi dengan masyarakat luas di setiap kesempatan, pertanyaan mengenai objek eksotik yang satu ini seakan tidak pernah lupa untuk dilontarkan. Siapa sangka, istilah yang pertama kali diberikan oleh John Archibald Wheeler pada 1969 sebagai ganti nama yang terlalu panjang, yaitu completely gravitational collapsed stars, ini menjadi sedemikian akrab di kalangan awam sekalipun?

Konsep lubang hitam pertama kali diajukan oleh seorang matematikawan-astronom berkebangsaan Jerman, Karl Schwarzschild, pada tahun 1916 sebagai solusi eksak dari persamaan medan Einstein (Relativitas Umum). Penyelesaian berupa persamaan diferensial orde dua nonlinear--yang dihasilkan Schwarzschild hanya dengan bantuan pensil dan kertas kala itu--sangat memikat Einstein.

Pasalnya, relativitas umum yang bentuk finalnya telah dipaparkan Einstein di Akademi Prusia pada 25 November 1915, oleh penemunya sendiri "hanya" berhasil dipecahkan dengan penyelesaian pendekatan. Bahkan dalam perkiraan Einstein, tidak akan mungkin menemukan solusi eksak dari persamaan medan temuannya tersebut.

Istilah lubang hitam sendiri menggambarkan kondisi kelengkungan ruang-waktu di sekitar benda bermassa dengan medan gravitasi yang sangat kuat. Menurut teori relativitas umum, kehadiran massa akan mendistorsi ruang dan waktu. Dalam bahasa yang sederhana, kehadiran massa akan melengkungkan ruang dan waktu di sekitarnya. Ilustrasi yang umum digunakan untuk mensimulasikan kelengkungan ruang di sekitar benda bermassa dalam relativitas umum adalah dengan menggunakan lembaran karet sangat elastis untuk mendeskripsikan ruang 3 dimensi ke dalam ruang 2 dimensi.

Bila kita mencoba menggelindingkan sebuah bola pingpong di atas hamparan lembaran karet tersebut, bola akan bergerak lurus dengan hanya memberi sedikit tekanan pada lembaran karet. Sebaliknya, bila kita letakkan bola biliar yang massanya lebih besar (masif) dibandingkan bola pingpong, akan kita dapati lembaran karet melengkung dengan cekungan di pusat yang ditempati oleh bola biliar tersebut. Semakin masif bola yang kita gunakan, akan semakin besar tekanan yang diberikan dan semakin dalam pula cekungan pusat yang dihasilkan pada lembaran karet.

Sudah menjadi pengetahuan publik bila gerak Bumi dan planet-planet lain dalam tata surya mengorbit Matahari sebagai buah kerja dari gaya gravitasi, sebagaimana yang telah dibuktikan oleh Isaac Newton pada tahun 1687 dalam Principia Mathematica-nya. Melalui persamaan matematika yang menjelaskan hubungan antara kelengkungan ruang dan distribusi massa di dalamnya, Einstein ingin memberikan gambaran tentang gravitasi yang berbeda dengan pendahulunya tersebut. Bila sekarang kita menggulirkan bola yang lebih ringan di sekitar bola yang masif pada lembaran karet di atas, kita menjumpai bahwa bola yang ringan tidak lagi mengikuti lintasan lurus sebagaimana yang seharusnya, melainkan mengikuti kelengkungan ruang yang terbentuk di sekitar bola yang lebih masif. Cekungan yang dibentuk telah berhasil "menangkap" benda bergerak lainnya sehingga mengorbit benda pusat yang lebih masif tersebut. Inilah deskripsi yang sama sekali baru tentang penjelasan gerak mengorbitnya planet-planet di sekitar Matahari a la relativitas umum. Dalam kasus lain bila benda bergerak menuju ke pusat cekungan, benda tersebut tentu akan tertarik ke arah benda pusat. Ini juga memberi penjelasan tentang fenomena jatuhnya meteoroid ke Matahari, Bumi, atau planet-planet lainnya.

Radius kritis

Melalui persamaan matematisnya yang berlaku untuk sembarang benda berbentuk bola sebagai solusi eksak atas persamaan medan Einstein, Schwarzschild menemukan bahwa terdapat suatu kondisi kritis yang hanya bergantung pada massa benda tersebut. Bila jari-jari benda tersebut (bintang misalnya) mencapai suatu harga tertentu, ternyata kelengkungan ruang-waktu menjadi sedemikian besarnya sehingga tak ada satupun yang dapat lepas dari permukaan benda tersebut, tak terkecuali cahaya yang memiliki kelajuan 300.000 kilometer per detik! Jari-jari kritis tersebut sekarang disebut Jari-jari Schwarzschild, sementara bintang masif yang mengalami keruntuhan gravitasi sempurna seperti itu, untuk pertama kalinya dikenal dengan istilah lubang hitam dalam pertemuan fisika ruang angkasa di New York pada tahun 1969.

Untuk menjadi lubang hitam, menurut persamaan Schwarzschild, Matahari kita yang berjari-jari sekira 700.000 kilometer harus dimampatkan hingga berjari-jari hanya 3 kilometer saja. Sayangnya, bagi banyak ilmuwan kala itu, hasil yang diperoleh Schwarzschild dipandang tidak lebih sebagai sebuah permainan matematis tanpa kehadiran makna fisis. Einstein termasuk yang beranggapan demikian. Akan terbukti belakangan, keadaan ekstrem yang ditunjukkan oleh persamaan Schwarzschild sekaligus model yang diajukan fisikawan Amerika Robert Oppenheimer beserta mahasiswanya, Hartland Snyder, pada 1939 yang berangkat dari perhitungan Schwarzschild berhasil ditunjukkan dalam sebuah simulasi komputer.

Kelahiran lubang hitam

Bagaimana proses fisika hingga terbentuknya lubang hitam? Bagi mahasiswa tingkat sarjana di Departemen Astronomi, mereka mempelajari topik ini di dalam perkuliahan evolusi Bintang. Waktu yang diperlukan kumpulan materi antarbintang (sebagian besar hidrogen) hingga menjadi "bintang baru" yang disebut sebagai bintang deret utama (main sequence star), bergantung pada massa cikal bakal bintang tersebut. Makin besar massanya, makin singkat pula waktu yang diperlukan untuk menjadi bintang deret utama. Energi yang dimiliki "calon" bintang ini semata-mata berasal dari pengerutan gravitasi. Karena pengerutan gravitasi inilah temperatur di pusat bakal bintang menjadi meninggi.

Dari mana bintang-bintang mendapatkan energi untuk menghasilkan kalor dan radiasi, pertama kali dipaparkan oleh astronom Inggris Sir Arthur Stanley Eddington. Sir Eddington juga yang pernah memimpin ekspedisi gerhana Matahari total ke Pulau Principe di lepas pantai Afrika pada 29 Mei 1919 untuk membuktikan ramalan teori relativitas umum tentang pembelokan cahaya bintang di dekat Matahari. Meskipun demikian, fisikawan nuklir Hans Bethe-lah yang pada tahun 1938 berhasil menjelaskan bahwa reaksi fusi nuklir (penggabungan inti-inti atom) di pusat bintang dapat menghasilkan energi yang besar. Pada temperatur puluhan juta Kelvin, inti-inti hidrogen (materi pembentuk bintang) mulai bereaksi membentuk inti helium. Energi yang dibangkitkan oleh reaksi nuklir ini membuat tekanan radiasi di dalam bintang dapat menahan pengerutan yang terjadi. Bintang pun kemudian berada dalam kesetimbangan hidrostatik dan akan bersinar terang dalam waktu jutaan bahkan milyaran tahun ke depan bergantung pada massa awal yang dimilikinya.

Semakin besar massa awal bintang, semakin cepat laju pembangkitan energinya sehingga semakin singkat pula waktu yang diperlukan untuk menghabiskan pasokan bahan bakar nuklirnya. Manakala bahan bakar tersebut habis, tidak akan ada lagi yang mengimbangi gravitasi, sehingga bintang pun mengalami keruntuhan kembali.

Nasib akhir sebuah bintang ditentukan oleh kandungan massa awalnya. Artinya, tidak semua bintang akan mengakhiri hidupnya sebagai lubang hitam. Untuk bintang-bintang seukuran massa Matahari kita, paling jauh akan menjadi bintang katai putih (white dwarf) dengan jari-jari lebih kecil daripada semula, namun dengan kerapatan mencapai 100 hingga 1000 kilogram tiap centimeter kubiknya! Tekanan elektron terdegenerasi akan menahan keruntuhan lebih lanjut sehingga bintang kembali setimbang. Karena tidak ada lagi sumber energi di pusat bintang, bintang katai putih selanjutnya akan mendingin menjadi bintang katai gelap (black dwarf).

Untuk bintang-bintang dengan massa awal yang lebih besar, setelah bintang melontarkan bagian terluarnya akan tersisa bagian inti yang mampat. Jika massa inti yang tersisa tersebut lebih besar daripada 1,4 kali massa Matahari (massa Matahari: 2x10 pangkat 30 kilogram), gravitasi akan mampu mengatasi tekanan elektron dan lebih lanjut memampatkan bintang hingga memaksa elektron bergabung dengan inti atom (proton) membentuk netron. Bila massa yang dihasilkan ini kurang dari 3 kali massa Matahari, tekanan netron akan menghentikan pengerutan untuk menghasilkan bintang netron yang stabil dengan jari-jari hanya belasan kilometer saja. Sebaliknya, bila massa yang dihasilkan pasca ledakan bintang lebih dari 3 kali massa Matahari, tidak ada yang bisa menahan pengerutan gravitasi. Bintang akan mengalami keruntuhan gravitasi sempurna membentuk objek yang kita kenal sebagai lubang hitam. Bila bintang katai putih dapat dideteksi secara fotografik dan bintang netron dengan teleskop radio, lubang hitam tidak akan pernah dapat kita lihat secara langsung!

Mengenali lubang hitam

Bila memang lubang hitam tidak akan pernah bisa kita lihat secara langsung, lantas bagaimana kita bisa meyakini keberadaannya? Untuk menjawab pertanyaan ini, John Wheeler sebagai tokoh yang mempopulerkan istilah lubang hitam, memiliki sebuah perumpamaan yang menarik. Bayangkan Anda berada di sebuah pesta dansa di mana para pria mengenakan tuksedo hitam sementara para wanita bergaun putih panjang. Mereka berdansa sambil berangkulan, dan karena redupnya penerangan di dalam ruangan, Anda hanya dapat melihat para wanita dalam balutan busana putih mereka. Nah, wanita itu ibarat bintang kasat mata sementara sang pria sebagai lubang hitamnya. Meskipun Anda tidak melihat pasangan prianya, dari gerakan wanita tersebut Anda dapat merasa yakin bahwa ada sesuatu yang menahannya untuk tetap berada dalam "orbit dansa".

Demikianlah para astronom dalam mengenali keberadaan sebuah lubang hitam. Mereka menggunakan metode tak langsung melalui pengamatan bintang ganda yang beranggotakan bintang kasat mata dan sebuah objek tak tampak. Beruntung, semesta menyediakan sampel bintang ganda dalam jumlah yang melimpah. Kenyataan ini bukanlah sesuatu yang mengherankan, sebab bintang-bintang memang terbentuk dalam kelompok. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa di galaksi kita, Bima Sakti, terdapat banyak bintang yang merupakan anggota suatu gugus bintang ataupun asosiasi.

Telah disebutkan di atas bahwa medan gravitasi lubang hitam sangat kuat, jauh lebih kuat daripada bintang kompak lainnya seperti bintang “katai putih” maupun bintang netron. Dalam sebuah sistem bintang ganda berdekatan, objek yang lebih masif dapat menarik materi dari bintang pasangannya. Demikian pula dengan lubang hitam. lubang hitam menarik materi dari bintang pasangan dan membentuk cakram akresi di sekitarnya (bayangkan sebuah donat yang pipih bentuknya). Bagian dalam dari cakram yang bergerak dengan kelajuan mendekati kelajuan cahaya, akan melepaskan energi potensial gravitasinya ketika jatuh ke dalam lubang hitam. Energi yang sedemikian besar diubah menjadi kalor yang akan memanaskan molekul-molekul gas hingga akhirnya terpancar sinar-X dari cakram akresi tersebut. Sinar-X yang dihasilkan inilah yang digunakan oleh para astronom untuk mencurigai keberadaan sebuah lubang hitam dalam suatu sistem bintang ganda. Untuk lebih meyakinkan bahwa bintang kompak tersebut benar-benar lubang hitam alih-alih bintang “katai putih” ataupun bintang netron, astronom menaksir massa objek tersebut dengan perangkat matematika yang disebut fungsi massa. Bila diperoleh massa bintang kompak lebih dari 3 kali massa Matahari, besar kemungkinan objek tersebut adalah lubang hitam.

Dentuman Sonik

Banyak yang tidak masuk akal seputar cerita tentang dentuman atau ledakan sonik. Columbia Encyclopedia edisi ke-5 (1993) mengatakan, “Sebuah benda seperti pesawat terbang, misalnya, menghasilkan bunyi. Ketika bunyi benda itu mencapai atau melebihi kecepatan bunyi, benda tersebut berhasil menyusul kebisingannya sendiri.”

Di pihak lain, banyak orang percaya ada sesuatu hal yang disebut “perintang bunyi” atau sound barrier, juga bahwa ketika pesawat terbang melewatinya ia mengeluarkan dentuman keras, seolah-olah ia menabrak dinding kaca yang tidak kelihatan. Itu juga salah. Semua orang pasti tergiring ke pemikiran seperti itu akibat penggunaan istilah “perintang” atau barrier. Istilah ini tidak pernah dimaksudkan untuk menyiratkan perintang fisik di angkasa sana, tetapi hanya bahwa kecepatan bunyi menghadirkan rintangan terhadap pengembangan pesawat terbang lebh cepat.

Yang dimaksud sound barrier adalah perintang dalam konteks perancangan aeronotika, bukan perintang fisik. Bagaimanapun, ketika pesawat “memintas” sound barrier, jelas ada sejumlah tegangan fisik yang dialami pesawat akibat gelombang kejut (shockwave).

Perintang sesungguhnya terhadap penerbangan supersonik ditimbulkan oleh kecepatan bunyi sendiri. (Dan tentu saja supersonik artinya lebih cepat daripada kecepatan bunyi; sedangkan ultrasonic merujuk ke bunyi dengan frekuensi lebih tinggi daripada yang dapat didengar manusia.) Sesungguhnyalah banyak hal unik terjadi ketika benda mendekati kecepatan bunyi di udara.

Pesawat terbang menembus udara dengan kecepatan beberapa ratus km/jam. Kecepatan cukup rendah ini memungkinkan molekul-molekul udara tetap santai ketika harus menyibak memberi jalan; situasinya kurang lebih seperti ketika seseorang berjalan pelan-pelan menyibak kerumunan orang. Akan tetapi ketika kecepatan pesawat menjadi sebanding dengan kecepatan molekul-molekul, molekul-molekul tersebut tidak sempat menghindar; mereka bertumpuk di tepi-tepi depan pesawat dan terdorong bersamanya. Penumpukan udara bertekanan secara cepat ini menghasilkan “kejutan udara” atau gelombang kejut, yang berwujud dentuman keras. Gelombang bunyi tersebut memancar ke segala arah dan dapat terdengar sebaga sebuah ledakan oleh orang-orang dibawah sana.

Apa kaitan semua tadi dengan kecepatan bunyi? Baiklah, bunyi tidak lain adalah serangkaian pemampatan dan pemuaian udara. Jika molekul-molekul udara berkeliaran dengan kecepatan tertentu, maka ada batas terhadap seberapa cepat udara dapat dimampatkan dan dimuaikan, karena molekul-molekul tidak dapat dimampatkan dan dimuaikan lebih cepat daripada gerak masing-masing terhadap yang lain. Itu sebabnya kecepatan molekul-molekul udara memberi batas terhadap seberapa cepat bunyi boleh melaluinya.

Bunyi akan merambat lebih cepat di udara hangat ketimabng di udara sejuk dan bunyi juga melaju lebih cepat di udara padat bertekanan tinggi. Itu sebabnya pesawat supersonik beroperasi paling baik di ketinggian sangat tinggi yang dingin, karena mereka tidak perlu melaju terlalu kencang untuk melampaui kecepatan bunyi. Pada ketinggian 9 km di atas permukaan laut, udara cukup dingin dan tipis sehingga kecepatan bunyi hanya 1100 km/jam.

Memahami Sains dan Gender

Kadang-kadang hal di depan mata bisa terlewatkan begitu saja. Bagi sebagian orang, perbedaan kecenderungan antara laki-laki dan perempuan merupakan sesuatu yang tak dapat diterima. Meski perbedaan itu adalah gejala universal, mereka tetap teguh mengganggap hal tersebut sebagai akibat konstruksi sosial yang dibangun dengan sewenang-wenang.

Bagi para ilmuwan, klaim tentang adanya konstruksi sosial gender adalah hal yang aneh. Laki-laki dan perempuan jelas berbeda. Bukan karena konstruksi sosial, melainkan karena secara biologis memang berbeda sehingga kecenderungan psikologis antar keduanya otomatis juga berlainan. Fenomena itu terwujud nyata di berbagai kebudayaan, kelas, etnis, agama, baik di masa kini maupun di masa lampau.

Penjelasan ilmiah semacam itu sayangnya sering dinilai tidak relevan. Para penentang justru gencar mengkritik institusi sains yang dianggap sama tak beresnya dengan institusi lain yang meminggirkan perempuan, khususnya sejak dekade 1990-an.

Helena Cronin, filsuf ilmu alam dan salah seorang direktur di Centre for Philosophy of the Natural and Social Science, menganggap pengabaian tersebut adalah tindakan keliru. Dalam esai Darwinian Insights into Sex and Gender, dia mengatakan bahwa pemahaman ilmiah justru sangat berguna dalam membantu kita bagaimana seharusnya memandang persoalan kesenjangan gender.

Buah Seleksi Alam

Semuanya bermula pada satu miliar tahun silam, ketika organisme yang bereproduksi secara seksual bermunculan. Strategi reproduksi model baru itu memerlukan dua hal, yakni berkompetisi untuk memperoleh pasangan serta mengasuh keturunan. Dua tugas tersebut awalnya dilakukan sama rata oleh kedua jenis kelamin. Namun, karena tidak stabil, sejumlah organisme mulai mengembangkan spesialisasi, khususnya dalam memproduksi sel kelamin.

Sebagian menghasilkan sel sperma yang aktif tapi miskin nutrisi dalam jumlah besar, sebagian lain menghasilkan sel telur yang pasif tapi kaya nutrisi dalam jumlah sedikit. Pemisahan itu makin melebar dari generasi ke generasi karena terbukti memberi keuntungan dalam menghadapi seleksi alam. Setelah melewati waktu evolusi yang panjang, perbedaan antarkeduanya pun begitu mencolok: yang satu cenderung berkompetisi meraih pasangan, sementara yang satu cenderung memfokuskan diri dalam mengasuh keturunan.

Pada manusia, pembagian tugas berlangsung dengan cara yang lebih halus. Kendati pada mulanya hanya persoalan strategi reproduksi, namun hal itu telah merembes hingga jauh ke dalam psikologis, yang tentu saja mempengaruhi perbedaan prioritas, emosi, harapan, dan hasrat kita.

Kecenderungan psikologis tersebut telah dibuktikan dalam berbagai penelitian yang berskala luas. Salah satu contohnya adalah tentang kecemburuan seksual. Teori Darwin memprediksi bahwa kecemburuan laki-laki akan terpusat pada ketaksetiaan seksual karena berkaitan erat dengan rasa unggul dalam persaingan, sementara kecemburuan perempuan lebih terfokus pada hal yang berkaitan dengan sisi emosional karena membutuhkan rasa aman dan nyaman guna mengasuh keturunan.

Persis demikianlah yang didapat. Dalam sebuah penelitian, 85 persen perempuan menyebutkan bahwa ketaksetiaan emosional sangat mengganggu mereka, sedangkan dari pihak laki-laki hanya 40 persen yang merasakan hal itu. Penelitian semacam ini telah diulang berkali-kali dalam beragam kebudayaan serta menggunakan berbagai parameter psikologis.

Ada sebuah contoh lain yang lebih menarik. Pada 1960, di Amerika Serikat, sebuah tindakan sirkumsisi yang ceroboh membuat seorang anak laki-laki mengalami kerusakan penis parah sehingga dokter memutuskan melakukan amputasi. Selanjutnya mereka mencoba mengubah si anak menjadi perempuan melalui kastrasi (kebiri), pembedahan, dan terapi hormon. Nama John diubah menjadi Joan, didandani sebagai perempuan, dan diberi boneka. Dia pun tumbuh menjadi seorang gadis.

Pada 1973, John Money, seorang psikolog beraliran Freud, mengeluarkan pernyataan fantastis bahwa Joan adalah remaja yang sukses direkayasa dengan baik dan kasusnya dianggap menyudahi semua spekulasi terdahulu: peran gender dapat dibangun lewat pendekatan sosial.

Kenyataan sesungguhnya baru terungkap pada 1997 ketika keberadaan Joan dilacak kembali. Kontras dengan pernyataan Money, Joan menuturkan bahwa di masa kanak-kanak dia sangat tidak bahagia. Dia selalu ingin memakai celana panjang, bercampur dengan anak laki-laki, dan buang air kecil sambil berdiri. Saat berumur 14 tahun, dia mengetahui kejadian yang sesungguhnya dan itu justru membuatnya lega. Dia pun menghentikan terapi hormon, mengubah kembali namanya menjadi John, kembali menjalani hidup sebagai laki-laki, menjalani operasi pengangkatan payudara, dan pada usia 25 tahun menikahi seorang janda serta mengadopsi anak.

John kini menjadi bukti telak yang berbalik 180 derajat dari penyataan Money sebelumnya: yang berperan dalam penentuan gender adalah faktor bawaan, bukan rekayasa sosial. Bukti makin diperkuat dengan sejumlah penelitian di bidang neurologi dan genetika yang senantiasa mengarah pada kesimpulan serupa.

Sains dan Keadilan Gender

Jika gejala tersebut demikian universal―melitasi bermacam kebudayaan, kelas, etnis, agama, sejarah, dan jenjang usia―mengapa perbedaan gender masih saja dikatakan sebagai hasil konstruksi sosial? Padahal, sains telah menunjukkan dan menjelaskan mengapa semua perbedaan itu bisa terjadi. Perbedaan gender adalah karakter yang tak terpisahkan dari spesies manusia. Karakter itu telah mengantarkan kita melewati bermacam bentuk seleksi alam yang senantiasa ada dan berubah.

Yang keliru bukan perbedaan gender, melainkan ketidakadilan. Ketidakadilan itulah yang harus diperangi, bukan sains. Pemahaman ilmiah sudah seharusnya diterima. Sains memang tak bisa mendikte norma dan tujuan yang harus kita sasar, tapi sains dapat membantu kita mencapai tujuan itu. Pemahaman keilmuan soal bagaimana psikologis laki-laki dan perempuan bisa demikian berbeda bisa menolong kita untuk memikirkan kebijakan yang adil untuk kedua belah pihak.

Fisika di Balik Keindahan Bulu Merak

Tak seorang pun yang memandang corak bulu merak kuasa menyembunyikan kekaguman atas keindahannya. Satu di antara penelitian terkini yang dilakukan para ilmuwan telah mengungkap keberadaan rancangan mengejutkan yang mendasari pola-pola ini.

Para ilmuwan Cina telah menemukan mekanisme rumit dari rambut-rambut teramat kecil pada bulu merak yang menyaring dan memantulkan cahaya dengan aneka panjang gelombang. Menurut pengkajian yang dilakukan oleh fisikawan dari Universitas Fudan, Jian Zi, dan rekan-rekannya, dan diterbitkan jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences, warna-warna cerah bulu tersebut bukanlah dihasilkan oleh molekul pemberi warna atau pigmen, akan tetapi oleh struktur dua dimensi berukuran teramat kecil yang menyerupai kristal.

Zi dan rekan-rekannya menggunakan mikroskop elektron yang sangat kuat untuk menyingkap penyebab utama yang memunculkan warna pada bulu merak. Mereka meneliti barbula pada merak hijau jantan (Pavo rnuticus). Barbula adalah rambut-rambut mikro yang jauh lebih kecil yang terdapat pada barb, yakni serat bulu yang tumbuh pada tulang bulu. Di bawah mikroskop, mereka menemukan desain tatanan lempeng-lempeng kecil berwarna hitam putih, sebagaimana gambar di sebelah kanan. Desain ini tersusun atas batang-batang tipis yang terbuat dari protein melanin yang terikat dengan protein lain, yakni keratin. Para peneliti mengamati bahwa bentuk dua dimensi ini, yang ratusan kali lebih tipis daripada sehelai rambut manusia, tersusun saling bertumpukan pada rambut-rambut mikro. Melalui pengkajian optis dan penghitungan, para ilmuwan meneliti ruang yang terdapat di antara batang-batang tipis atau kristal-kristal ini, berikut dampaknya. Alhasil, terungkap bahwa ukuran dan bentuk ruang di dalam tatanan kristal tersebut menyebabkan cahaya dipantulkan dengan beragam sudut yang memiliki perbedaan sangat kecil, dan dengannya memunculkan aneka warna.

"Ekor merak jantan memiliki keindahan yang memukau karena pola-pola berbentuk mata yang berkilau, cemerlang, beraneka ragam dan berwarna," kata Zi, yang kemudian mengatakan, "ketika saya memandang pola berbentuk mata yang terkena sinar matahari, saya takjub akan keindahan bulu-bulu yang sangat mengesankan tersebut."(2) Zi menyatakan bahwa sebelum pengkajian yang mereka lakukan, mekanisme fisika yang menghasilkan warna pada bulu-bulu merak belumlah diketahui pasti. Meskipun mekanisme yang mereka temukan ternyata sederhana, mekanisme ini benar-benar cerdas.

Jelas bahwa terdapat desain yang ditata dengan sangat istimewa pada pola bulu merak. Penataan kristal-kristal dan ruang-ruang [celah-celah] teramat kecil di antara kristal-kristal ini adalah bukti terbesar bagi keberadaan desain ini. Pengaturan antar-ruangnya secara khusus sungguh memukau. Jika hal ini tidak ditata sedemikian rupa agar memantulkan cahaya dengan sudut yang sedikit berbeda satu sama lain, maka keanekaragaman warna tersebut tidak akan terbentuk.

Sebagian besar warna bulu merak terbentuk berdasarkan pewarnaan struktural. Tidak terdapat molekul atau zat pewarna pada bulu-bulu yang memperlihatkan warna struktural, dan warna-warna yang serupa dengan yang terdapat pada permukaan gelembung-gelembung air sabun dapat terbentuk. Warna rambut manusia berasal dari molekul warna atau pigmen, dan tak menjadi soal sejauh mana seseorang merawat rambutnya, hasilnya tidak akan pernah secemerlang dan seindah bulu merak.

Telah pula dinyatakan bahwa desain cerdas pada merak ini dapat dijadikan sumber ilham bagi rancangan industri. Andrew Parker, ilmuwan zoologi dan pakar pewarnaan di Universitas Oxford, yang menafsirkan penemuan Zi mengatakan bahwa penemuan apa yang disebut sebagai kristal-kristal fotonik pada bulu merak memungkinkan para ilmuwan meniru rancangan dan bentuk tersebut untuk digunakan dalam penerapan di dunia industri dan komersial. Kristal-kristal ini dapat digunakan untuk melewatkan cahaya pada perangkat telekomunikasi, atau untuk membuat chip komputer baru berukuran sangat kecil. (3)

Jelas bahwa merak memiliki pola dan corak luar biasa dan desain istimewa, dan berkat mekanisme yang sangat sederhana ini, mungkin tidak akan lama lagi, kita akan melihat barang dan perlengkapan yang memiliki lapisan sangat cemerlang pada permukaannya. Namun, bagaimanakah desain memesona, cerdas dan penuh ilham semacam ini pertama kali muncul? Mungkinkah merak tahu bahwa warna-warni pada bulunya terbentuk karena adanya kristal-kristal dan ruang-ruang antar-kristal pada bulunya? Mungkinkah merak itu sendiri yang menempatkan bulu-bulu pada tubuhnya dan kemudian memutuskan untuk menambahkan suatu mekanisme pewarnaan padanya? Mungkinkah merak telah merancang mekanisme itu sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan desain yang sangat memukau tersebut? Sudah pasti tidak.

Sebagai contoh, jika kita melihat corak mengagumkan yang terbuat dari batu-batu berwarna ketika kita berjalan di sepanjang tepian sungai, dan jika kita melihat pula bahwa terdapat pola menyerupai mata yang tersusun menyerupai sebuah kipas, maka akan muncul dalam benak kita bahwa semua ini telah diletakkan secara sengaja, dan bukan muncul menjadi ada dengan sendirinya atau secara kebetulan. Sudah pasti bahwa pola-pola ini, yang mencerminkan sisi keindahan dan yang menyentuh cita rasa keindahan dalam diri manusia, telah dibuat oleh seorang seniman. Hal yang sama berlaku pula bagi bulu-bulu merak. Sebagaimana lukisan dan desain yang mengungkap keberadaan para seniman yang membuatnya, maka corak dan pola pada bulu merak mengungkap keberadaan Pencipta yang membuatnya. Tidak ada keraguan bahwa Allahlah yang merakit dan menyusun bentuk-bentuk mirip kristal tersebut pada bulu merak dan menghasilkan pola-pola yang sedemikian memukau bagi sang merak. Allah menyatakan Penciptaannya yang tanpa cacat dalam sebuah ayat Al Qur'an:

Dialah Allah Yang Menciptakan, Yang Mengadakan, Yang Membentuk Rupa, Yang Mempunyai Nama-Nama Yang Paling baik Bertasbih KepadaNya apa yang ada di langit dan di bumi. Dan Dialah Yang Mahaperkasa lagi Maha Bijaksana. (QS. Al Hasyr, 59:24)