(Bag 1) Konsep Perjalanan Waktu dan Teori Relativitas Einstein

  Selasa, 26 Maret 2019

Apakah Teman & temanwati netijen pernah menonton film Back to the Future, Looper, Star Trek, dll dimana Teman & temanwati netijen akan melihat adegan time travel atau perjalanan waktu?

Apakah mesin waktu itu mungkin? Bagaimana bisa terjadi? Semua ini berawal dari teori relativitas yang dikemukakan oleh Albert Einstein. Apa sih teorinya?

 

 

TEORI RELATIVITAS

Teori relativitas adalah teori yang dikemukakan Albert Einstein yang terbagi atas 2 teori, yaitu relativitas umumdan relativitas khusus. Namun saya akan menjelaskan tentang Relativitas khusus dahulu.

 

 

RELATIVITAS KHUSUS

Relativitas khusus terdiri dari dua postulat:

  1. Hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap satu sama lain
  2. Cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa ke segala arah adalah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya maupun pengamat.

Apa maksud dari kedua postulat tersebut?

Coba Teman & temanwati netijen tanyakan pada diri sendiri bagaimana Teman & temanwati netijen menentukan apakah suatu objek bergerak atau tidak? Tentu karena Teman & temanwati netijen melihat objek tertentu berpindah dari satu titik ke titik yang lain.

Sekarang coba Teman & temanwati netijen bayangkan jika di dunia ini hanya ada dua objek. Tidak ada lantai, dinding, langit, dan objek lainnya. Apakah Teman & temanwati netijen dapat menentukan objek mana yang bergerak dan objek mana yang diam? Jawabannya adalah tidak karena Teman & temanwati netijen tidak memiliki pedoman titik posisi objek tersebut.

Sekarang Teman & temanwati netijen coba bayangkan seandainya Teman & temanwati netijen memiliki saudara kembar. Teman & temanwati netijen di dalam pesawat dan saudara kembar Teman & temanwati netijen ada di permukaan bumi.

Dari sudut pandang Teman & temanwati netijen, pesawatnya diam di satu tempat dan permukaan bumi yang bergerak. Sedangkan dari Sudut pandang saudara kembar Teman & temanwati netijen permukaan bumi tetap diam dan pesawat dengan Teman & temanwati netijen didalamnya yang bergerak

Dan jika misalnya saudara kembar Teman & temanwati netijen berpindah ke matahari, bumi dan pesawat Teman & temanwati netijen yang terlihat bergerak (Ingat kalau bumi itu berevolusi mengelilingi matahari). Kesimpulan dari contoh tersebut adalah kita tidak dapat mengetahui objek mana yang bergerak dan objek mana yang diam karena pernyataan tersebut berbeda-beda tergantung sudut pandang pengamat dimana pengamat selalu diam dan alam di sekitar yang bergerak mengelilinginya. Inilah pengertian dari postulat I.

Postulat II menyatakan bahwa di alam semesta ini hanya ada satu benda yang bergerak dengan kecepatan yang selalu sama. Benda tersebut adalah cahaya dengan kecepatan 300.000.000 m/s. Coba Teman & temanwati netijen bayangkan lagi di antara pesawat Teman & temanwati netijen dan permukaan bumi ada sebuah cermin yang selalu mengikuti kemanapun pesawat Teman & temanwati netijen pergi.

Jika Teman & temanwati netijen menembakkan laser ke arah cermin dan dipantulkan kembali ke pesawat, dari sudut pandang Teman & temanwati netijen laser tersebut terlihat bergerak lurus ke bawah ke arah cermin dan lurus kembali ke atas menuju pesawat. Tetapi dari sudut pandang saudara kembar Teman & temanwati netijen laser tersebut tidak terlihat tegak lurus namun membentuk "V" karena saat pesawat menembak dan menerima kembali lasernya pesawat tersebut berada di dua posisi berbeda.



Disini letak keunikannya. Laser yang bergerak membentuk huruf "V" memiliki jalur yang lebih panjang dibanding laser yang bergerak tegak lurus. Sebelumnya sudah saya jelaskan bahwa kecepatan cahaya selalu sama.

Berarti dari sudut pandang saudara kembar Teman & temanwati netijen laser tersebut membutuhkan waktu lebih lama untuk kembali ke pesawat dibandingkan sudut pandang Teman & temanwati netijen. Dan jika Teman & temanwati netijen dan saudara kembar Teman & temanwati netijen sama-sama menggunakan jam untuk mengukur waktu perjalanan laser tersebut, jam Teman & temanwati netijen akan menunjukkan waktu yang lebih singkat daripada jam saudara kembar Teman & temanwati netijen.

Artinya jam Teman & temanwati netijen bergerak lebih lambat dari sudut pandang saudara kembar Teman & temanwati netijen. Dari sudut pandang Teman & temanwati netijen kecepatan jam tetap sama. Perbedaan ini disebut dengan Time Dilation/Dilasi Waktu.

 

TWIN PARADOX


Jika kecepatan pesawat semakin mendekati kecepatan cahaya, waktu di dalam pesawat akan berjalan semakin lambat. Namun Teman & temanwati netijen tidak akan merasakan hal itu karena selain waktu seluruh benda termasuk Teman & temanwati netijen juga bergerak semakin lambat sehingga bagi Teman & temanwati netijen semuanya terlihat normal.

Dan lebih uniknya lagi, karena dari sudut pandang Teman & temanwati netijen bumi dan sekitarnya yang bergerak, berarti jam saudara kembar Teman & temanwati netijen akan terlihat lebih lambat dibanding jam Teman & temanwati netijen. Jika kedua waktu pengamat sama-sama melambat, lalu waktu siapa yang sebenarnya berjalan lebih lambat? Inilah yang disebut dengan Twin Paradox

Penjelasan diatas sebelumnya hanya berlaku jika pesawat tersebut bergerak dengan kecepatan tetap. Namun Jika pesawat mengubah kecepatan lain lagi ceritanya. Jika Teman & temanwati netijen yang di dalam pesawat mempercepat kecepatan pesawat Teman & temanwati netijen, Teman & temanwati netijen akan terlempar ke belakang

Dari sudut pandang Teman & temanwati netijen pesawat tetap diam, namun bumi dan sekitarnya yang bergerak semakin cepat. Dari sudut pandang Teman & temanwati netijen juga hal ini bisa terjadi karena adanya medan gravitasi yang menyebabkan bumi dan sekitarnya bergerak semakin cepat

Tenaga yang ditembakkan roket saat Teman & temanwati netijen mempercepat laju pesawat berfungsi untuk menyeimbangkan posisi pesawat dari dorongan gravitasi agar pesawat tetap diam. Medan gravitasi ini juga menyebabkan waktu berjalan lebih cepat di bumi.

Lalu apa hubungannya dengan twin paradox? Teman & temanwati netijen yang mempercepat laju pesawat Teman & temanwati netijen saat memutar balik ke bumi inilah yang mengakibatkan waktu di bumi berjalan semakin cepat sehingga saat Teman & temanwati netijen tiba di bumi saudara Teman & temanwati netijen menjadi lebih tua daripada Teman & temanwati netijen. Artinya Teman & temanwati netijen telah berhasil melakukan Time Travel ke masa depan.

 

 

RELATIVITAS UMUM

Sekarang saya akan jelaskan mengenai teori relativitas Einstein yang kedua, yaitu relativitas umum. Pada tahun 1687 Isaac Newton dulu menjelaskan adanya gaya gravitasi. Namun beliau tidak pernah tahu apa penyebab gaya gravitasi (Hayo. Ada yang tahu kenapa ada gaya gravitasi? )

Kemudian di tahun 1916 Einstein mempublikasikan teori relativitas umumnya yang menjelaskan bahwa gravitasi bukanlah gaya tarik menarik antar dua atau lebih objek yang bermassa. Namun gravitasi adalah akibat dari kelengkungan yang dibentuk oleh massa objek terhadap ruang dan waktu atau disebut juga dengan ruang-waktu. 

Apa itu ruang-waktu? Selama ini kita hanya mengenal 3 dimensi. Yaitu maju mundur, kiri kanan, dan atas bawah. Namun sebenarnya masih ada dimensi ke-4, yaitu waktu. Ya, waktu adalah bagian dari dimensi.

Contohnya: Jika Teman & temanwati netijen ingin bertemu rekan Teman & temanwati netijen di suatu tempat pada waktu pukul sekian, Teman & temanwati netijen telah melewati 3 dimensi yaitu bergerak maju atau mundur, belok ke kiri atau ke kanan, naik ke atas atau turun ke bawah dan Teman & temanwati netijen juga telah melewati dimensi waktu yaitu waktu pukul sekian.

Jika Teman & temanwati netijen tidak melewati dimensi waktu tersebut Teman & temanwati netijen tidak akan menemui rekan Teman & temanwati netijen.

Kelengkungan yang terjadi akibat massa suatu benda terhadap ruang-waktu dapat dianalogikan seperti gambar dibawah:



Bentangan garis dari gambar di atas adalah ruang-waktu dan massa dari planet bumi mengakibatkan lengkungan yang merupakan gravitasi bumi. Setiap objek yang ada di ruang hampa akan selalu bergerak lurus dengan kecepatan tetap sehingga objek yang berada di wilayah lengkungan gravitasi akan menjadi bergerak mengikuti arah lengkungan.

Pada gambar di atas juga terlihat bahwa gravitasi mampu mempengaruhi arah cahaya (yang berwarna biru). Dan karena kecepatan cahaya selalu sama, artinya gravitasi juga mempengaruhi kecepatan waktu. Objek yang berada semakin dekat dengan pusat gravitasi waktu akan berjalan semakin lambat dan begitu pula sebaliknya. Perbedaan waktu ini disebut dengan Gravitational Time Dilation. 

Teori ini nyata dan telah diterapkan pada satelit GPS sekarang ini.

Sumber :

  • Forum Kaskus
  • science.howstuffworks.com/sci...relativity.htm
  • en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity
  • dummies.com/how-to/conten...elativity.html
  • relativitytrail.com/twins_par..._explained.htm
  • space.com/17661-theory-ge...elativity.html
  • upscale.utoronto.ca/Gener...eDilation.html
  • en.wikipedia.org/wiki/Black_hole
  • phys.vt.edu/~jhs/faq/blackholes.html



Buka File PDF Artikel     


Sebelumnya
Kisah-Kisah Bertemu Hantu Ini Dibantah Mentah Oleh Sains
  Berikutnya
(Bag 2) Konsep Perjalanan Waktu dan Teori Relativitas Einstein

 

(0) Komentar

Beri komentar





Hanya komentar yang sudah di-approve admin yang tampil.

KESIMPULAN : Apakah Teman & temanwati netijen pernah menonton film Back to the Future, Looper, Star Trek, dll dimana Teman & temanwati netijen akan melihat adegan time travel atau perjalanan waktu? Apakah mesin waktu itu mungkin? Bagaimana bisa terjadi? Semua ini berawal dari teori relativitas yang dikemukakan oleh Albert Einstein. Apa sih teorinya?     TEORI RELATIVITAS Teori relativitas adalah teori yang dikemukakan Albert Einstein yang terbagi atas 2 teori, yaitu relativitas umumdan relativitas khusus. Namun saya akan menjelaskan tentang Relativitas khusus dahulu.     RELATIVITAS KHUSUS Relativitas khusus terdiri dari dua postulat: Hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap satu sama lain Cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa ke segala arah adalah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya maupun pengamat. Apa maksud dari kedua postulat tersebut? Coba Teman & temanwati netijen tanyakan pada diri sendiri bagaimana Teman & temanwati netijen menentukan apakah suatu objek bergerak atau tidak? Tentu karena Teman & temanwati netijen melihat objek tertentu berpindah dari satu titik ke titik yang lain. Sekarang coba Teman & temanwati netijen bayangkan jika di dunia ini hanya ada dua objek. Tidak ada lantai, dinding, langit, dan objek lainnya. Apakah Teman & temanwati netijen dapat menentukan objek mana yang bergerak dan objek mana yang diam? Jawabannya adalah tidak karena Teman & temanwati netijen tidak memiliki pedoman titik posisi objek tersebut. Sekarang Teman & temanwati netijen coba bayangkan seandainya Teman & temanwati netijen memiliki saudara kembar. Teman & temanwati netijen di dalam pesawat dan saudara kembar Teman & temanwati netijen ada di permukaan bumi. Dari sudut pandang Teman & temanwati netijen, pesawatnya diam di satu tempat dan permukaan bumi yang bergerak. Sedangkan dari Sudut pandang saudara kembar Teman & temanwati netijen permukaan bumi tetap diam dan pesawat dengan Teman & temanwati netijen didalamnya yang bergerak Dan jika misalnya saudara kembar Teman & temanwati netijen berpindah ke matahari, bumi dan pesawat Teman & temanwati netijen yang terlihat bergerak (Ingat kalau bumi itu berevolusi mengelilingi matahari). Kesimpulan dari contoh tersebut adalah kita tidak dapat mengetahui objek mana yang bergerak dan objek mana yang diam karena pernyataan tersebut berbeda-beda tergantung sudut pandang pengamat dimana pengamat selalu diam dan alam di sekitar yang bergerak mengelilinginya. Inilah pengertian dari postulat I. Postulat II menyatakan bahwa di alam semesta ini hanya ada satu benda yang bergerak dengan kecepatan yang selalu sama. Benda tersebut adalah cahaya dengan kecepatan 300.000.000 m/s. Coba Teman & temanwati netijen bayangkan lagi di antara pesawat Teman & temanwati netijen dan permukaan bumi ada sebuah cermin yang selalu mengikuti kemanapun pesawat Teman & temanwati netijen pergi. Jika Teman & temanwati netijen menembakkan laser ke arah cermin dan dipantulkan kembali ke pesawat, dari sudut pandang Teman & temanwati netijen laser tersebut terlihat bergerak lurus ke bawah ke arah cermin dan lurus kembali ke atas menuju pesawat. Tetapi dari sudut pandang saudara kembar Teman & temanwati netijen laser tersebut tidak terlihat tegak lurus namun membentuk "V" karena saat pesawat menembak dan menerima kembali lasernya pesawat tersebut berada di dua posisi berbeda. Disini letak keunikannya. Laser yang bergerak membentuk huruf "V" memiliki jalur yang lebih panjang dibanding laser yang bergerak tegak lurus. Sebelumnya sudah saya jelaskan bahwa kecepatan cahaya selalu sama. Berarti dari sudut pandang saudara kembar Teman & temanwati netijen laser tersebut membutuhkan waktu lebih lama untuk kembali ke pesawat dibandingkan sudut pandang Teman & temanwati netijen. Dan jika Teman & temanwati netijen dan saudara kembar Teman & temanwati netijen sama-sama menggunakan jam untuk mengukur waktu perjalanan laser tersebut, jam Teman & temanwati netijen akan menunjukkan waktu yang lebih singkat daripada jam saudara kembar Teman & temanwati netijen. Artinya jam Teman & temanwati netijen bergerak lebih lambat dari sudut pandang saudara kembar Teman & temanwati netijen. Dari sudut pandang Teman & temanwati netijen kecepatan jam tetap sama. Perbedaan ini disebut dengan Time Dilation/Dilasi Waktu.   TWIN PARADOX Jika kecepatan pesawat semakin mendekati kecepatan cahaya, waktu di dalam pesawat akan berjalan semakin lambat. Namun Teman & temanwati netijen tidak akan merasakan hal itu karena selain waktu seluruh benda termasuk Teman & temanwati netijen juga bergerak semakin lambat sehingga bagi Teman & temanwati netijen semuanya terlihat normal. Dan lebih uniknya lagi, karena dari sudut pandang Teman & temanwati netijen bumi dan sekitarnya yang bergerak, berarti jam saudara kembar Teman & temanwati netijen akan terlihat lebih lambat dibanding jam Teman & temanwati netijen. Jika kedua waktu pengamat sama-sama melambat, lalu waktu siapa yang sebenarnya berjalan lebih lambat? Inilah yang disebut dengan Twin Paradox Penjelasan diatas sebelumnya hanya berlaku jika pesawat tersebut bergerak dengan kecepatan tetap. Namun Jika pesawat mengubah kecepatan lain lagi ceritanya. Jika Teman & temanwati netijen yang di dalam pesawat mempercepat kecepatan pesawat Teman & temanwati netijen, Teman & temanwati netijen akan terlempar ke belakang Dari sudut pandang Teman & temanwati netijen pesawat tetap diam, namun bumi dan sekitarnya yang bergerak semakin cepat. Dari sudut pandang Teman & temanwati netijen juga hal ini bisa terjadi karena adanya medan gravitasi yang menyebabkan bumi dan sekitarnya bergerak semakin cepat Tenaga yang ditembakkan roket saat Teman & temanwati netijen mempercepat laju pesawat berfungsi untuk menyeimbangkan posisi pesawat dari dorongan gravitasi agar pesawat tetap diam. Medan gravitasi ini juga menyebabkan waktu berjalan lebih cepat di bumi. Lalu apa hubungannya dengan twin paradox? Teman & temanwati netijen yang mempercepat laju pesawat Teman & temanwati netijen saat memutar balik ke bumi inilah yang mengakibatkan waktu di bumi berjalan semakin cepat sehingga saat Teman & temanwati netijen tiba di bumi saudara Teman & temanwati netijen menjadi lebih tua daripada Teman & temanwati netijen. Artinya Teman & temanwati netijen telah berhasil melakukan Time Travel ke masa depan.     RELATIVITAS UMUM Sekarang saya akan jelaskan mengenai teori relativitas Einstein yang kedua, yaitu relativitas umum. Pada tahun 1687 Isaac Newton dulu menjelaskan adanya gaya gravitasi. Namun beliau tidak pernah tahu apa penyebab gaya gravitasi (Hayo. Ada yang tahu kenapa ada gaya gravitasi? ) Kemudian di tahun 1916 Einstein mempublikasikan teori relativitas umumnya yang menjelaskan bahwa gravitasi bukanlah gaya tarik menarik antar dua atau lebih objek yang bermassa. Namun gravitasi adalah akibat dari kelengkungan yang dibentuk oleh massa objek terhadap ruang dan waktu atau disebut juga dengan ruang-waktu.  Apa itu ruang-waktu? Selama ini kita hanya mengenal 3 dimensi. Yaitu maju mundur, kiri kanan, dan atas bawah. Namun sebenarnya masih ada dimensi ke-4, yaitu waktu. Ya, waktu adalah bagian dari dimensi. Contohnya: Jika Teman & temanwati netijen ingin bertemu rekan Teman & temanwati netijen di suatu tempat pada waktu pukul sekian, Teman & temanwati netijen telah melewati 3 dimensi yaitu bergerak maju atau mundur, belok ke kiri atau ke kanan, naik ke atas atau turun ke bawah dan Teman & temanwati netijen juga telah melewati dimensi waktu yaitu waktu pukul sekian. Jika Teman & temanwati netijen tidak melewati dimensi waktu tersebut Teman & temanwati netijen tidak akan menemui rekan Teman & temanwati netijen. Kelengkungan yang terjadi akibat massa suatu benda terhadap ruang-waktu dapat dianalogikan seperti gambar dibawah: Bentangan garis dari gambar di atas adalah ruang-waktu dan massa dari planet bumi mengakibatkan lengkungan yang merupakan gravitasi bumi. Setiap objek yang ada di ruang hampa akan selalu bergerak lurus dengan kecepatan tetap sehingga objek yang berada di wilayah lengkungan gravitasi akan menjadi bergerak mengikuti arah lengkungan. Pada gambar di atas juga terlihat bahwa gravitasi mampu mempengaruhi arah cahaya (yang berwarna biru). Dan karena kecepatan cahaya selalu sama, artinya gravitasi juga mempengaruhi kecepatan waktu. Objek yang berada semakin dekat dengan pusat gravitasi waktu akan berjalan semakin lambat dan begitu pula sebaliknya. Perbedaan waktu ini disebut dengan Gravitational Time Dilation.  Teori ini nyata dan telah diterapkan pada satelit GPS sekarang ini. Sumber : Forum Kaskus science.howstuffworks.com/sci...relativity.htm en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity dummies.com/how-to/conten...elativity.html relativitytrail.com/twins_par..._explained.htm space.com/17661-theory-ge...elativity.html upscale.utoronto.ca/Gener...eDilation.html en.wikipedia.org/wiki/Black_hole phys.vt.edu/~jhs/faq/blackholes.html

 

 

Step By Step Belajar HTML 5

 

 

Artikel Lainnya :