Relativitas
adalah salah satu teori ilmiah paling terkenal dari Abad ke-20. Namun, hanya
sedikit dari kita yang memahami dan menyadari bahwa penjelasannya terpampang
nyata dalam kehidupan sehari-hari.
Teori Relativitas adalah buah pikiran manusia cerdas, ilmuwan Fisika teoretis jenius, Albert Einstein pada tahun 1905. Pada prinsipnya merupakan gagasan bahwa hukum fisika adalah sama di mana pun.
Teori Relativitas adalah buah pikiran manusia cerdas, ilmuwan Fisika teoretis jenius, Albert Einstein pada tahun 1905. Pada prinsipnya merupakan gagasan bahwa hukum fisika adalah sama di mana pun.
Hukum
fisika yang berlaku di Bumi, berlaku juga di seluruh jagat raya.
Teori tersebut juga menjelaskan perilaku objek dalam ruang dan waktu, yang juga bisa digunakan untuk memprediksi banyak hal dari eksistensi lubang hitam (black hole), melengkungnya cahaya oleh pengaruh gravitasi, hingga sifat Planet Merkurius pada orbitnya.
Teori tersebut bisa dipahami secara sederhana. Meski sejatinya sangat rumit dan bikin mumet. Pemahaman pertama, bahwa tidak ada kerangka acuan 'mutlak'. Setiap saat ketika kita mengukur kecepatan, momentum, atau pengalaman terhadap waktu sebuah objek, itu selalu dalam kaitannya dengan sesuatu yang lain.
Kedua, cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa ke segala arah adalah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya maupun pengamat. Yang ketiga, bahwa tak ada yang melampaui kecepatan cahaya.
Implikasi dari teori tersebut sangat besar. Jika kecepatan cahaya selalu sama, 300.000.000 m/detik, itu berarti pesawat yang membawa astronot bergerak sangat cepat relatif terhadap Bumi. Dari sudut pandang pengamat di Bumi, waktu astronot melambat. Sebuah fenomena yang disebut 'dilatasi waktu'.
Juga akan terjadi 'kontraksi panjang' di mana pesawat yang membawa para penjelajah angkasa terlihat seperti memanjang bagi para pengamat di Bumi. Sementara, bagi astronot yang ada di dalamnya, semua berjalan normal. Tak ada yang berbeda.
Tak perlu jauh-jauh ke luar orbit Bumi atau membuat pesawat yang bisa melaju dengan kecepatan nyaris menyamai kecepatan cahaya untukl melihat efek relativitas. Nyatanya sejumlah instrumen yang bisa kita lihat dalam kehidupan sehari-hari membuktikan teori Einstein benar adanya.
1. Global Positioning System (GPS)
Agar navigasi GPS dalam mobil berfungsi secara akurat, satelit yang menjadi pusat informasinya harus menggunakan relativitas dalam kerjanya.
Sebab, meski tak bergerak secepat kecepatan cahaya, namun satelit bergerak sangat cepat. Satelit juga mengirimkan sinyal ke stasiun Bumi. Stasiun-stasiun tersebut juga GPS dalam mobil Anda mengalami percepatan yang lebih tinggi akibat pengaruh gravitasi dari satelit di orbit.
Agar akurat, satelit menggunakan jam dengan akurasi hingga beberapa miliar detik (nanodetik). Karena satelit mengorbit pada ketinggian 12.600 mil atau 20.300 km di atas Bumi dan bergerak dengan kecepatan 6.000 mil/jam atau 10 ribu km/jam maka akan terjadi dilatasi waktu relatif sekitar 4 mikrodetik per hari. Ditambah efek gravitasi, dilatasi bisa bertambah sekitar 7 mikrodetik atau 7000 nanodetik.
Meski terlihat sepele, perbedaannya sangat nyata. Seandainya tak ada efek relativistik, informasi GPS yang menyebut jarak ke SPBU atau tempat pengisian BBM adalah 0,8 km. Pada hari berikutnya, di titik yang sama, GPS akan menyebut jaraknya menjadi 5 mil atau 8 km!
Teori tersebut juga menjelaskan perilaku objek dalam ruang dan waktu, yang juga bisa digunakan untuk memprediksi banyak hal dari eksistensi lubang hitam (black hole), melengkungnya cahaya oleh pengaruh gravitasi, hingga sifat Planet Merkurius pada orbitnya.
Teori tersebut bisa dipahami secara sederhana. Meski sejatinya sangat rumit dan bikin mumet. Pemahaman pertama, bahwa tidak ada kerangka acuan 'mutlak'. Setiap saat ketika kita mengukur kecepatan, momentum, atau pengalaman terhadap waktu sebuah objek, itu selalu dalam kaitannya dengan sesuatu yang lain.
Kedua, cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa ke segala arah adalah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya maupun pengamat. Yang ketiga, bahwa tak ada yang melampaui kecepatan cahaya.
Implikasi dari teori tersebut sangat besar. Jika kecepatan cahaya selalu sama, 300.000.000 m/detik, itu berarti pesawat yang membawa astronot bergerak sangat cepat relatif terhadap Bumi. Dari sudut pandang pengamat di Bumi, waktu astronot melambat. Sebuah fenomena yang disebut 'dilatasi waktu'.
Juga akan terjadi 'kontraksi panjang' di mana pesawat yang membawa para penjelajah angkasa terlihat seperti memanjang bagi para pengamat di Bumi. Sementara, bagi astronot yang ada di dalamnya, semua berjalan normal. Tak ada yang berbeda.
Tak perlu jauh-jauh ke luar orbit Bumi atau membuat pesawat yang bisa melaju dengan kecepatan nyaris menyamai kecepatan cahaya untukl melihat efek relativitas. Nyatanya sejumlah instrumen yang bisa kita lihat dalam kehidupan sehari-hari membuktikan teori Einstein benar adanya.
1. Global Positioning System (GPS)
Agar navigasi GPS dalam mobil berfungsi secara akurat, satelit yang menjadi pusat informasinya harus menggunakan relativitas dalam kerjanya.
Sebab, meski tak bergerak secepat kecepatan cahaya, namun satelit bergerak sangat cepat. Satelit juga mengirimkan sinyal ke stasiun Bumi. Stasiun-stasiun tersebut juga GPS dalam mobil Anda mengalami percepatan yang lebih tinggi akibat pengaruh gravitasi dari satelit di orbit.
Agar akurat, satelit menggunakan jam dengan akurasi hingga beberapa miliar detik (nanodetik). Karena satelit mengorbit pada ketinggian 12.600 mil atau 20.300 km di atas Bumi dan bergerak dengan kecepatan 6.000 mil/jam atau 10 ribu km/jam maka akan terjadi dilatasi waktu relatif sekitar 4 mikrodetik per hari. Ditambah efek gravitasi, dilatasi bisa bertambah sekitar 7 mikrodetik atau 7000 nanodetik.
Meski terlihat sepele, perbedaannya sangat nyata. Seandainya tak ada efek relativistik, informasi GPS yang menyebut jarak ke SPBU atau tempat pengisian BBM adalah 0,8 km. Pada hari berikutnya, di titik yang sama, GPS akan menyebut jaraknya menjadi 5 mil atau 8 km!
Tidak ada komentar:
Posting Komentar