Minggu, 14 Agustus 2011

ADAKAH SESUATU YANG BERGERAK LEBIH CEPAT DARI CAHAYA...?


Bisakah kalian berlari lebih cepat dari seekor siput? Pasti bisa donk, lebih cepat dari seekor katak? Tentu saja. Lebih cepat dari seekor kelinci? Hmmm, pikir-pikir dulu deh. Lebih cepat dari seekor kucing? , kayaknya nggak deh. Lebih cepat dari seekor chetah?, jawabannya pasti nggak. Selalu ada batas kecepatan bagi apapun di sekitar kita. Mungkin kita berpikir tidak akan mampu bergerak atau berlari lebih cepat dari seekor macan. Namun bagaimana jika kita menggunakan sepeda motor? Saya yakin dengan mudah kita dapat mengalahkan makhluk bernama chetah yang terkenal dengan julukan hewan darat tercepat itu. Tentu saja itu tidak akan adil jika kita menggunakan pesawat terbang untuk sekedar melampaui kecepatan chetah. Dari sini kita dapat mengambil kesimpulan bahwa selalu ada sesuatu yang bergerak lebih cepat dari sesuatu yang lain. Namun adakah sesuatu yang bergerak paling cepat diantara yang lainnya. Tercepat dan tak terkalahkan?
Di awal abad ke-20 dalam teori relativitas khususnya, Einstein mengeluarkan postulatnya mengenai sesuatu tercepat yang pernah ada. Dialah “cahaya”. Cahaya bergerak dengan kecepatan kurang lebih 3 x 108 m/s. sebuah kecepatan yang sangat fantastis. Jika kalian bergerak dengan kecepatan ini, maka kalian bisa keliling dunia sebanyak delapan kali dalam waktu hanya satu detik, coooool. Sekarang, sudah lebih dari satu abad sejak Einstein menyatakan postulatnya. Pertanyaannya sekarang, adakah sesuatu yang bergerak lebih cepat dari cahaya? Jika itu adalah sebuah pertanyaan yang harus dijawab, maka pertanyaannya harus dilengkapi dengan kata “dimana?”. Jika pertanyaannya “adakah sesuatu yang bergerak lebih cepat dari cahaya di selain ruang vakum?” Jawabannya adalah YA. Namun Jika kalian bertanya “adakah sesuatu yang bergerak lebih cepat dari cahaya di ruang vakum?” Jawabannya TIDAK. Namun kenapa? Bukankah kita tinggal memberikan gaya pada suatu benda dan mempercepatnya hingga kecepatannya terus dan terus bertambah hingga suatu saat kecepatannya bisa melampaui kecepatan cahaya di ruang vakum.
Jawabannya tetap TIDAK. Baiklah, sekarang saya akan memberikan contoh. Ambilah sebuah bola dan letakanlah di tanah. Maka kecepatan bola tersebut adalah nol. Jika kalian menendangnya, maka energi kinetik dari kaki kalian akan ditransfer ke bola sebagai energi gerak yang menyebabkan bola tersebut bergerak. Sebuah tendangan yang kuat mungkin dapat menyebabkan bola terpental dengan kecepatan 160 km/jam. Namun ingat bahwa kecepatan ini masih enam juta kali lebih lambat dari kecepatan cahaya di ruang vakum. Namun bagaimana jika bola di tendang dengan kekuatan enam juta kali lebih kuat? Bukankah bola akan bergerak enam juta kali lebih cepat dan ini adalah kecepatan cahaya di ruang vakum. TIDAK, jawabannya TIDAK. Sebenarnya alasannya tidaklah sederhana dengan berbagai perhitungan matematis yang rumit. Namun akan lebih mudah dimengerti dengan penjelasan berikut: ketika sebuah benda di berikan energi, maka energi itu akan digunakan dengan dua cara, pertama energi itu akan di gunakan oleh si benda untuk bergerak yang menyebabkan ia terpental, dan yang kedua, energi akan dikonversi menjadi massa yang menyebabkan si benda memiliki lebih banyak materi. Dengan kata lain jika kalian mempercepat suatu benda pertama kali memang energi yang kalian berikan akan ditransfer sehingga benda itu bergerak, namun ketika benda itu bergerak semakin dan semakin cepat hingga mendekati kecepatan cahaya, energi akan dikonversi ke massa, dan benda tidak akan menjadi lebih cepat lagi namun akan menjadi lebih massive. Hingga ketika kecepatannya bernilai “c” atau kecepatan cahaya, maka semua energinya akan dikonversi menjadi massa. Sesuatu yang bergerak dengan kecepatan cahaya tidak akan bisa di percepat lagi. Sekarang bagaimana dengan sesuatu yang bergerak lebih cepat dari cahaya di selain ruang vakum?. Bayangkan, suatu hari mengendarai motor di jalan aspal yang halus. Apa yang kalian rasakan? Tenang bukan? Bahkan kalian bisa menambah kecepatan sesuka kalian. Namun bayangkan sekarang kalian mengendarai motor di jalan berpasir, tentu kalian akan berpikir dua kali saat akan menambah kecepatan dan kalian akan merasa agak berat dan terhambat. Artinya, pada medium yang berbeda kecepatan sesuatupun akan berbeda, termasuk cahaya. Cahaya bergerak di ruang vakum dengan kecepatan  3 x 108 m/s. namun kecepatannya akan berbeda jika ia harus bergerak di sebuah medium, misalkan air. Kecepatan cahaya di air akan lebih lambat dari pada kecepatan cahaya di ruang vakum. Lalu sesuatu apakah yang bisa bergerak lebih cepat dari cahaya di medium air?. Adalah seorang ilmuan Russia bernama Pavel Cerenkov yang mengamati gerak elektron di teras air reaktor nuklir dan mengamati bahwa kecepatannya ternyata bisa lebih cepat dari cahaya yakni 160.000 mil/jam sedangkan kecepatan cahaya di air adalah 140.000 mil/jam. Elektron memancarkan cahaya yang kemudian dinamakan radiasi Cerenkov. Nama Cerenkov diambil dari nama ilmuan tersebut sebagai penghormatan atas temuannya. Ia pun mendapatkan hadiah nobel atas temuannya itu.
Jadi dapat kita simpulkan bahwa cahaya memang adalah yang tercepat di ruang vakum, namun tidak di ruang dengan medium tertentu. Bahkan cahaya matahari memerlukan waktu kurang lebih delapan menit untuk mencapai bumi. Sekarang bayangkan! Kalian hidup di sebuah planet dalam sebuah galaxi yang sangaaaaat jauh dari bumi, katakanlah 100.000.000 tahun cahaya. Artinya cahaya harus menempuh jarak tersebut selama 100.000.000 tahun, sebuah jarak yang sangat fantastis. Bayangkan kalian memiliki sebuah teleskop super canggih yang dapat digunakan untuk mengamati bumi. Pertanyaannya adalah,akankah kalian melihat mobil melaju di jalan-jalan, gedung pencakar langit, berbagai satelit canggih yang mengelilingi bumi atau bahkan saya yang sedang mengetik tulisan ini? Jawabannya adalah TIDAK. Yang akan kalian lihat adalah kehidupan dinosaurus dan makhluk-makhluk prasejarah yang aneh. Alasannya adalah karena cahaya yang kalian terima adalah cahaya seratus juta tahun yang lalu. Apa yang kalian lihat saat ini dari planet kalian adalah dunia seratus juta tahun yang lalu. Menarik bukan? . tampaknya kecepatan cahaya adalah batas dari kemampuan manusia saat ini, namun bukan berarti apa yang kita tahu saat ini bahwa cahaya adalah yang tercepat adalah mutlak benar. lalu bagaimana dengan partikel hipotetis tachyon? nampaknya tachyon memiliki tempat istimewa tersendiri dalam diskusi para fisikawan teori dan mekanika kuantum.Yang pasti, tachyon terlahir dari rasa ingin tahu manusia  untuk memahami alam semesta dengan segala kemisteriusannya. seiring dengan mengembangnya alam semesta begitupun ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkembang dengan sangat pesat. Selain itu masih banyak rahasia-rahasia alam yang belum terpecahkan oleh manusia. Masih banyak besaran-besaran matematika dan fisika di alam yang belum di temukan manusia. So, hanya waktu yang bisa membuktikan…

(Muhammad Rifqi)

3 comments:

berikan komentar anda