Pada
tahun 1905 Einstein, seorang pegawai kantor paten di Swiss, memulai
debutnya dalam fisika dengan mengungkapkan teori khusus relativitas
melalui makalah yang berjudul “On the Electrodynamics of Moving Bodies”.
Ada dua asumsi yang diangkat, yakni bahwa semua hukum fisika bersifat
sama ditinjau dari kerangka acuan apapun, dan kecepatan cahaya bersifat
tetap yang tidak tergantung pada kerangka acuan apapun, baik pengamat
maupun sumbernya.
Mekanika
klasik memaklumi asumsi pertama dan sedikit mempermasalahkan asumsi
yang lain. Asumsi kedua setidaknya menjungkirbalikkan anggapan dasar
mekanika Newton. Einstein mengungkapkan
bahwa ruang-waktu adalah relatif diukur dari kerangka acuan kecepatan
cahaya yang tetap. Kesimpulan ini bertolakbelakang dengan mekanika
klasik yang menganggap bahwa besaran waktu adalah absolut dimana
kecepatan cahayalah yang bersifat relatif. Kesimpulan ini kemudian
terkenal sebagai versi khusus relativitas Einstein.
Lebih
dari satu dekade setelahnya, Einstein mengusahakan penjelasan yang
holistik mengenai asumsi-asumsinya dalam berbagai konsep fisika,
misalnya termodinamika, elektromagnetisme, dan terakhir gravitasi.
Penjelasan relativistik mengenai gravitasi kemudian menghasilkan apa
yang disebut sebagai versi umum relativitas Einstein. Stephen Hawking
menancapkan relativitas Einstein jauh menembus galaksi dan tepi alam
semesta, melalui teori dentuman besar (big bang) dan lubang hitam (black
hole).
Pada
mulanya, para fisikawan menertawakan teori-teori Einstein sebelum bom
atom diledakkan di Hiroshima dan Nagasaki. Ekuivalensi energi
-massa adalah konsekuensi paling nyata dari relativitas yang telah diaplikasikan dalam teknologi pertahanan paling mumpuni di zaman modern. Dengan asumsi-asumsi yang diajukan Einstein, para peneliti dengan sangat meyakinkan mampu memperkirakan besaran energi yang bisa dihasilkan dengan mengonversikan beberapa unit renik massa dalam inti uranium, yang kemudian dimanfaatkan untuk meluluh-lantakkan segalanya dalam bentuk senjata penghancur maha dahsyat yang ditakuti setiap negara. Itulah bom atom atau “nuclier weapon”. Perkembangan selanjutnya, para ilmuwan memanfaatkannya untuk energi pembangkit listrik yang sangat melimpah dan bahan bakar satelit.
-massa adalah konsekuensi paling nyata dari relativitas yang telah diaplikasikan dalam teknologi pertahanan paling mumpuni di zaman modern. Dengan asumsi-asumsi yang diajukan Einstein, para peneliti dengan sangat meyakinkan mampu memperkirakan besaran energi yang bisa dihasilkan dengan mengonversikan beberapa unit renik massa dalam inti uranium, yang kemudian dimanfaatkan untuk meluluh-lantakkan segalanya dalam bentuk senjata penghancur maha dahsyat yang ditakuti setiap negara. Itulah bom atom atau “nuclier weapon”. Perkembangan selanjutnya, para ilmuwan memanfaatkannya untuk energi pembangkit listrik yang sangat melimpah dan bahan bakar satelit.
Cibiran para ilmuwan pun
berubah menjadi pujian bertalu-talu kepada Einstein. Satu hal yang
paling saya permasalahkan dari teori-teori Einstein adalah pembatasan
alam semesta pada kecepatan cahaya, di mana kecepatan cahaya dianggap
sebagai batas maksimal kecepatan yang bisa dicapai semua objek yang ada,
tak terkecuali.
Boleh
saja kita menggambarkan diagram ruang-waktu dengan satuan yang sama
untuk waktu maupun ruang. Misalnya menggunakan satuan meter untuk ruang
dan begitu pula untuk waktu (1 meter waktu didapatkan dari waktu yang
diperlukan suatu berkas cahaya untuk bergerak sejauh 1 meter). Jika
suatu benda bergerak misalnya 3 meter dalam ruang dan 3 meter dalam
waktu, garis dunianya membentuk sudut 45 derajat, dimana garis dunia ini
merupakan garis dunia kecepatan cahaya, yang diyakini sebagai kecepatan
maksimum benda-benda. Jika suatu benda bergerak 2 meter dalam ruang dan 3
meter dalam waktu, berarti materi tersebut bergerak dengan kecepatan
2/3 kecepatan cahaya. Masalahnya sekarang, jika ada suatu benda yang
bergerak 3 meter dalam ruang dan 2 meter dalam waktu, maka benda
tersebut dikatakan bergerak dengan kecepatan 3/2 kecepatan cahaya, yang
berarti pula melampaui kecepatan cahaya.
Berdasarkan perhitungan
Einstein, benda-benda seperti ini tidak diizinkan ada di dunia ini.
Namun, saya lebih suka mengatakan bahwa Einstein tidak bisa menjelaskan
benda-benda yang bergerak di atas kecepatan cahaya. Asumsi
keberpasangan, saya duga, bisa diterapkan untuk masalah ini.
Keberpasangan mengharuskan dimensi alam dibagi dalam dua sistem yang
saling berpasangan: alam nyata dan alam gaib. Sekarang misalnya kita
menganggap bahwa ruang-waktu sebagai garis lurus. Garis ini memiliki
tiga titik simpul: dua titik di kedua ujungnya dan satu titik tepat di
tengah-tengahnya. Titik pertama terletak di ujung kiri garis, yang
nilainya v=0. Titik kedua terletak di tengah-tengah garis, yang nilainya
v=c. Dan titik ketiga terletak di ujung kanan garis, yang nilainya v=∞.
Titik-titik tersebut adalah batas-batas yang memungkinkan mereka
bergerak dan beraktivitas dalam dimensinya masing-masing, dan saling
mempengaruhi dengan mekanisme-mekanisme tertentu yang diperbolehkan.
Alam
nyata terletak diantara titik v=0 sampai dengan titik v=c, yang telah
dijelaskan dengan sangat baik oleh Newton, Einstein, dan Mekanika
Kuantum. Materi yang mengisi spasi ini berbentuk partikel. Menurut
Newton, partikel-partikel bersifat lembam, sehingga disebut kelembaman,
yaitu cenderung diam pada titik v=0 atau bergerak beraturan dalam garis
lurus. Apabila ada suatu gaya yang memaksanya untuk mengubah posisi atau
dengan kata lain “bergerak”, maka arahnya akan selalu menuju titik v=c,
sehingga gaya yang timbul adalah percepatan (arah yang dimaksud di sini
berbeda dengan vektor gaya).
Relativitas
khusus memberikan implikasi yang berbeda antara benda yang bergerak dan
yang diam. Benda yang bergerak akan mengalami waktu yang lebih cepat
daripada benda yang diam, disebut dilatasi waktu, dan akan melintasi
ruang yang lebih pendek daripada benda yang diam, disebut kontraksi
ruang. Faktor koreksinya telah dihitung Einstein sebesar (1-v2/c2)1/2.
Koreksi ini mungkin tak bisa dirasakan dalam aktivitas kehidupan
sehari-hari, namun jelas ia akan berpengaruh besar pada benda-benda
subatomik yang bekerja dengan kecepatan mendekati cahaya.
Selain
itu, relativitas khusus juga mengharuskan sebagian yang sangat-sangat
kecil dari entitas energi yang menyebabkan pergerakan tersebut yang
diubah menjadi kelembaman, sehingga akan menambah berat benda. Apabila
gaya diberikan terus-menerus, maka ia akan mengalami percepatan yang
terus-menerus pula hingga mencapai kecepatan maksimum c, tidak boleh
lebih, sehingga kecepatan yang melebihi kecepatan cahaya tidak mungkin
ada. Oleh karena itu, Einstein mengira bahwa jagat raya ini hanya
sebatas c, tidak ada lagi benda yang sanggup hidup di atas c.
Jika
memang demikian, sekarang pertanyaannya, apakah masuk akal jika Tuhan
menyia-nyiakan spasi kosong yang sangat besar di alam semestaNya?
No comments :
Post a Comment