Ledakan Besar "Big Bang" Menggema ke Seluruh Penjuru Langit

Melalui dua proyek besar pemetaan galaksi yang dilakukan hingga kini, para ilmuwan telah membuat penemuan yang memberikan dukungan sangat penting bagi teori "Big Bang". Hasil penelitian tersebut disampaikan pada pertemuan musim dingin American Astronomical Society.

Luasnya penyebaran galaksi-galaksi dinilai oleh para astrofisikawan sebagai salah satu warisan terpenting dari tahap-tahap awal alam semesta yang masih ada hingga saat ini. Oleh karenanya, adalah mungkin untuk mengacu pada informasi tentang penyebaran dan letak galaksi-galaksi sebagai "sebuah jendela yang membuka pengetahuan tentang sejarah alam semesta."

Dalam penelitian mereka yang berlangsung beberapa tahun, dua kelompok peneliti yang berbeda, yang terdiri dari ilmuwan Inggris, Australia dan Amerika, berhasil membuat peta tiga dimensi dari sekitar 266.000 galaksi. Para ilmuwan tersebut membandingkan data tentang penyebaran galaksi yang mereka kumpulkan dengan data dari Cosmic Background Radiation [Radiasi Latar Alam Semesta] yang dipancarkan ke segenap penjuru alam semesta, dan membuat penemuan penting berkenaan dengan asal usul galaksi-galaksi. Para peneliti yang mengkaji data tersebut menyimpulkan bahwa galaksi-galaksi terbentuk pada materi yang terbentuk 350.000 tahun setelah peristiwa Big Bang, di mana materi ini saling bertemu dan mengumpul, dan kemudian mendapatkan bentuknya akibat pengaruh gaya gravitasi.

Menurut teori Big Bang, segala sesuatu berawal dari ledakan satu titik tunggal berkerapatan tak terhingga dan bervolume nol. Seiring dengan berjalannya waktu, ruang angkasa mengembang dan ruang yang memisahkan antara benda-benda langit pun mengembang.

Penemuan tersebut membenarkan teori Big Bang, yang menyatakan bahwa jagat raya berawal dari ledakan satu titik tunggal bervolume nol dan berkerapatan tak terhingga yang terjadi sekitar 14 miliar tahun lalu. Teori ini terus-menerus dibuktikan kebenarannya melalui sejumlah pengkajian yang terdiri dari puluhan tahun pengamatan astronomi, dan berdiri tegar tak terkalahkan di atas pijakan yang teramat kokoh. Big Bang diterima oleh sebagian besar astrofisikawan masa kini, dan menjadi bukti ilmiah yang membenarkan kenyataan bahwa Allah telah menciptakan alam semesta dari ketiadaan.

Dalam penelitiannya selama sepuluh tahun, Observatorium Anglo-Australia di negara bagian New South Wales, Australia, menentukan letak 221.000 galaksi di jagat raya dengan menggunakan teknik pemetaan tiga dimensi. Pemetaan ini, yang dilakukan dengan bantuan teleskop bergaris tengah 3,9 meter pada menara observatorium itu, hampir sepuluh kali lebih besar dari penelitian serupa sebelumnya.(1) Di bawah pimpinan Dr. Matthew Colless, kepala observatorium tersebut, kelompok ilmuwan ini pertama-tama menentukan letak dan jarak antar-galaksi. Lalu mereka membuat model penyebaran galaksi-galaksi dan mempelajari variasi-variasi teramat kecil dalam model ini secara amat rinci. Para ilmuwan tersebut mengajukan hasil penelitian mereka untuk diterbitkan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [Warta Bulanan Masyarakat Astronomi Kerajaan].

Dalam pengkajian serupa yang dilakukan oleh Observatorium Apache Point di New Mexico, Amerika Serikat, letak dari sekitar 46.000 galaksi di wilayah lain dari jagat raya juga dipetakan dengan cara serupa dan penyebarannya diteliti. Penelitian ini, yang menggunakan teleskop Sloan bergaris tengah 2,5 meter, diketuai oleh Daniel Eisenstein dari Universitas Arizona, dan akan diterbitkan dalam Astrophysical Journal [Jurnal Astrofisika]. (2)

Hasil yang dicapai oleh dua kelompok peneliti ini diumumkan dalam pertemuan musim dingin American Astronomical Society [Masyarakat Astronomi Amerika] di San Diego, California, Amerika Serikat pada tanggal 11 Januari 2005.

Data yang diperoleh dari satelit COBE pada tahun 1992 mengungkap adanya fluktuasi sangat kecil pada pancaran Radiasi Latar Alam Semesta.

Bukti Penting Yang Semakin Mengukuhkan Big Bang

Data yang diperoleh dari hasil kerja panjang dan teliti membenarkan sejumlah perkiraan yang dibuat puluhan tahun silam di bidang astronomi tentang asal usul galaksi. Di tahun 1960-an, para perumus teori memperkirakan bahwa galaksi-galaksi mungkin mulai terbentuk di wilayah-wilayah di mana materi berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar segera setelah peristiwa Big Bang. Jika perkiraan ini benar, maka cikal bakal galaksi-galaksi itu seharusnya dapat teramati dalam bentuk fluktuasi sangat kecil pada tingkat panas di sisa-sisa radiasi dari Big Bang dan dikenal sebagai Radiasi Latar Alam Semesta.

Radiasi Latar Alam Semesta adalah radiasi panas yang baru mulai dipancarkan 350.000 tahun setelah peristiwa Big Bang. Radiasi ini, yang dipancarkan ke segenap penjuru di alam semesta, menampilkan potret sekilas dari jagat raya berusia 350.000 tahun, dan dapat dipandang sebagai fosil [sisa-sisa peninggalannya] di masa kini. Radiasi ini, yang pertama kali ditemukan pada tahun 1965, diakui sebagai bukti mutlak bagi Big Bang yang disertai berbagai pengkajian dan pengamatan, dan diteliti secara sangat mendalam. Data yang diperoleh dari satelit COBE (Cosmic Background Explorer [Penjelajah Latar Alam Semesta]) pada tahun 1992 membenarkan perkiraan yang dibuat di tahun 1960-an dan mengungkap bahwa terdapat gelombang-gelombang kecil pada Radiasi Latar Alam Semesta.(3) Meskipun ketika itu sebagian keterkaitan antara gelombang kecil tersebut dengan pembentukan galaksi telah ditentukan, hubungan ini saat itu belum dapat diperlihatkan secara pasti hingga baru-baru ini.

Namun, kaitan penting itu telah berhasil dirangkai dalam sejumlah pengkajian terakhir. Kelompok Colless dan kelompok Eisenstein telah menemukan kesesuaian antara gelombang-gelombang kecil yang terlihat pada Radiasi Latar Alam Semesta dan yang teramati pada jarak antar-galaksi. Dengan demikian telah dibuktikan secara pasti bahwa cikal bakal galaksi terbentuk di tempat-tempat di mana materi yang muncul 350.000 tahun menyusul peristiwa Big Bang saling berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar.

Dalam jumpa pers mengenai pokok bahasan tersebut, Dr. Eisenstein mengatakan bahwa pola tersebarnya galaksi-galaksi di segenap penjuru langit bersesuaian dengan gelombang suara yang memunculkan pola penyebaran itu. Para peneliti berpendapat bahwa gravitasi mempengaruhi gelombang dan mengarahkan bentuk galaksi. Eisenstein membuat pernyataan berikut:

"Kami menganggap hal ini sebagai bukti kuat bahwa gravitasi telah memainkan peran utama dalam membentuk cikal bakal [galaksi] di dalam latar gelombang mikro (yang tersisa dari peristiwa Big Bang) menjadi galaksi-galaksi dan kelompok-kelompok galaksi yang kita saksikan di sekeliling kita." (4)

Dalam sebuah pernyataan kepada lembaga pemberitaan AAP, Russell Cannon, dari kelompok peneliti yang lainnya, mengatakan bahwa penemuan-penemuan tersebut memiliki nilai teramat penting, dan merangkum hasil penting penelitian itu dalam uraian berikut:

"Apa yang telah kami lakukan memperlihatkan pola galaksi-galaksi, penyebaran galaksi-galaksi yang kita saksikan di sini dan saat ini, sepenuhnya cocok dengan pola lain yang terlihat pada sisa-sisa peninggalan peristiwa Big Bang…" (5)

Sejumlah penemuan juga diperoleh dari pengkajian tentang kadar materi dan energi yang membentuk alam semesta, serta bentuk geometris alam semesta. Menurut data ini, alam semesta terdiri dari 4% materi biasa, 25% materi gelap (yakni materi yang tidak dapat diamati tapi ada secara perhitungan), dan sisanya energi gelap (yakni energi misterius [yang tidak diketahui keberadaannya] yang menyebabkan alam semesta mengembang dengan kecepatan lebih besar dari yang diperkirakan). Sedangkan bentuk geometris alam semesta adalah datar.

Dukungan bagi Big Bang

Sir Martin Rees

Sejumlah penemuan yang dicapai dalam pengkajian ini telah semakin memperkokoh teori Big Bang. Dr. Cannon mengatakan bahwa penelitian tersebut menambah bukti yang sangat kuat bagi teori Big Bang tentang asal usul alam semesta dan menegaskan dukungan itu dalam perkataan berikut ini:

"Kita telah mengetahui sejak lama bahwa teori terbaik bagi [asal usul] alam semesta adalah Big Bang -- bahwa alam semesta terbentuk melalui suatu ledakan raksasa pada satu ruang teramat kecil dan sejak itu mengembang secara terus-menerus." (6)

Dalam sebuah ulasan tentang penelitian tersebut, Sir Martin Rees, ahli astronomi terkenal dari Universitas Cambridge, mengatakan bahwa meskipun menggunakan teknik-teknik statistik dan pengamatan yang berbeda, kelompok-kelompok tersebut telah sampai pada satu kesimpulan yang sama, dan ia menganggap hal ini sebagai sebuah petunjuk akan kebenaran hasilnya. (7)

Physicsweb.org, salah satu situs ilmu-ilmu fisika terpenting di Internet, memberi tanggapan bahwa pengkajian-pengkajian tersebut "memberikan bukti lebih lanjut bagi teori dasar Big Bang dengan tambahan model pengembangan alam semesta." (8)

Berkat ilmu pengetahuan modern yang memungkinkan pengamatan radiasi latar alam semesta dan benda-benda langit, para ilmuwan memperoleh pemahaman bahwa alam semesta memiliki suatu permulaan (Big Bang) dan kemudian mengalami perluasan (Pengembangan). Akan tetapi, pengetahuan mendasar ini sama sekali bukanlah hal baru bagi umat manusia. Di dalam Al Qur'an semenjak 1.400 tahun terakhir umat manusia telah mengetahui dua fakta ini, yang hanya mampu diketahui para ilmuwan di dalam mahaluasnya ruang angkasa di abad ke-20.

Dua Informasi Penting mengenai Model Baku Pembentukan Alam Semesta disebutkan di dalam Al Qur'an

Di dalam Al Qur'an, dan di dalam Taurat dan Injil yang isinya telah mengalami perubahan setelah diwahyukannya, Allah telah mewahyukan bahwa alam semesta dan seluruh materi diciptakan dari ketiadaan; di dalam Al Qur'an, satu-satunya naskah yang belum mengalami perubahan, Dia memfirmankan satu rahasia menakjubkan yang lain: alam semesta tengah mengalami pengembangan.

Pembentukan alam semesta menjadi "ada" dari "ketiadaan" diberitakan di dalam Al Qur'an sebagaimana berikut:

Dia Pencipta langit dan bumi. (QS. Al An'aam, 6:101)

Mengembangnya alam semesta, salah satu di antara bidang-bidang utama penelitian ilmu pengetahuan modern, diwahyukan dalam ayat ini:

Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya. (QS. Adz Dzaariyaat, 51:47)

Sebagaimana telah kita pahami, dua bagian penting dari penjelasan yang menjadi rujukan tentang asal usul alam semesta, yakni Big Bang dan Mengembangnya alam semesta, diberitakan dalam Al Qur'an di masa ketika sarana pengamatan astronomi masih sangat terbatas. Hal ini memperlihatkan bukti nyata bahwa Al Qur'an telah diwahyukan oleh Allah. Penemuan-penemuan ilmu pengetahuan terkini sepenuhnya cocok dengan apa yang diberitakan di dalam Al Qur'an, dan pengkajian-pengkajian terakhir ini sekali lagi mengarahkan perhatian kepada kesesuaian yang erat ini.

0 Comments

Al-Qur'an & Lubang Hitam

Abad ke-20 menyaksikan banyak sekali penemuan baru tentang peristiwa alam di ruang angkasa. Salah satunya, yang belum lama ditemukan, adalah Black Hole [Lubang Hitam]. Ini terbentuk ketika sebuah bintang yang telah menghabiskan seluruh bahan bakarnya ambruk hancur ke dalam dirinya sendiri, dan akhirnya berubah menjadi sebuah lubang hitam dengan kerapatan tak hingga dan volume nol serta medan magnet yang amat kuat. Kita tidak mampu melihat lubang hitam dengan teropong terkuat sekalipun, sebab tarikan gravitasi lubang hitam tersebut sedemikian kuatnya sehingga cahaya tidak mampu melepaskan diri darinya. Namun, bintang yang runtuh seperti itu dapat diketahui dari dampak yang ditimbulkannya di wilayah sekelilingnya. Di surat Al Waaqi'ah, Allah mengarahkan perhatian pada masalah ini sebagaimana berikut, dengan bersumpah atas letak bintang-bintang:

Maka Aku bersumpah dengan tempat beredarnya bintang-bintang. Sesungguhnya sumpah itu adalah sumpah yang besar kalau kamu mengetahui. (QS. Al Waaqi'ah, 56: 75-76)

Istilah "lubang hitam" pertama kali digunakan tahun 1969 oleh fisikawan Amerika John Wheeler. Awalnya, kita beranggapan bahwa kita dapat melihat semua bintang. Akan tetapi, belakangan diketahui bahwa ada bintang-bintang di ruang angkasa yang cahayanya tidak dapat kita lihat. Sebab, cahaya bintang-bintang yang runtuh ini lenyap. Cahaya tidak dapat meloloskan diri dari sebuah lubang hitam disebabkan lubang ini merupakan massa berkerapatan tinggi di dalam sebuah ruang yang kecil. Gravitasi raksasanya bahkan mampu menangkap partikel-partikel tercepat, seperti foton [partikel cahaya]. Misalnya, tahap akhir dari sebuah bintang biasa, yang berukuran tiga kali massa Matahari, berakhir setelah nyala apinya padam dan mengalami keruntuhannya sebagai sebuah lubang hitam bergaris tengah hanya 20 kilometer (12,5 mil)! Lubang hitam berwarna "hitam", yang berarti tertutup dari pengamatan langsung. Namun demikian, keberadaan lubang hitam ini diketahui secara tidak langsung, melalui daya hisap raksasa gaya gravitasinya terhadap benda-benda langit lainnya. Selain gambaran tentang Hari Perhitungan, ayat di bawah ini mungkin juga merujuk pada penemuan ilmiah tentang lubang hitam ini:

Maka apabila bintang-bintang telah dihapuskan (QS. Al Mursalaat, 77: 8)

Selain itu, bintang-bintang bermassa besar juga menyebabkan terbentuknya lekukan-lekukan yang dapat ditemukan di ruang angkasa. Namun, lubang hitam tidak hanya menimbulkan lekukan-lekukan di ruang angkasa tapi juga membuat lubang di dalamnya. Itulah mengapa bintang-bintang runtuh ini dikenal sebagai lubang hitam. Kenyataan ini mungkin dipaparkan di dalam ayat tentang bintang-bintang, dan ini adalah satu bahasan penting lain yang menunjukkan bahwa Al Qur'an adalah firman Allah:

Demi langit dan Ath Thaariq, tahukah kamu apakah Ath Thaariq? (yaitu) bintang yang cahayanya menembus. (QS. At Thaariq, 86: 1-3)

PULSAR: BINTANG BERDENYUT

Demi langit dan Ath Thaariq, tahukah kamu apakah Ath Thaariq? (yaitu) bintang yang cahayanya menembus. (QS. At Thaariq, 86: 1-3)

Pulsar adalah sisa-sisa bintang padam yang memancarkan gelombang radio teramat kuat yang menyerupai denyut, dan yang berputar pada sumbunya sendiri dengan sangat cepat. Telah dihitung bahwa terdapat lebih dari 500 pulsar di galaksi Bima Sakti, yang di dalamnya terdapat Bumi kita.

Kata "Thaariq," nama surat ke-86, berasal dari akar kata "tharq," yang makna dasarnya adalah memukul dengan cukup keras untuk menimbulkan suara, atau menumbuk. Dengan mempertimbangkan arti yang mungkin dari kata tersebut, yakni "berdenyut/berdetak," "memukul keras," perhatian kita mungkin diarahkan oleh ayat ini pada sebuah kenyataan ilmiah penting.

Sebelum menelaah keterangan ini, marilah kita lihat kata-kata selainnya yang digunakan dalam ayat ini untuk menggambarkan bintang-bintang ini. Istilah "ath-thaariqi" dalam ayat di atas berarti sebuah bintang yang menembus malam, yang menembus kegelapan, yang muncul di malam hari, yang menembus dan bergerak, yang berdenyut/berdetak, yang menumbuk, atau bintang terang. Selain itu, kata "wa" mengarahkan perhatian pada benda-benda yang digunakan sebagai sumpah – yakni, langit dan Ath Thaariq.

Melalui penelitian oleh Jocelyn Bell Burnell, di Universitas Cambridge pada tahun 1967, sinyal radio yang terpancar secara teratur ditemukan. Namun, hingga saat itu belumlah diketahui bahwa terdapat benda langit yang berkemungkinan menjadi sumber getaran atau denyut/detak teratur yang agak mirip pada jantung. Akan tetapi, pada tahun 1967, para pakar astronomi menyatakan bahwa, ketika materi menjadi semakin rapat di bagian inti karena perputarannya mengelilingi sumbunya sendiri, medan magnet bintang tersebut juga menjadi semakin kuat, sehingga memunculkan sebuah medan magnet pada kutub-kutubnya sebesar 1 triliun kali lebih kuat daripada yang dimiliki Bumi. Mereka lalu paham bahwa sebuah benda yang berputar sedemikian cepat dan dengan medan magnet yang sedemikian kuat memancarkan berkas-berkas sinar yang terdiri dari gelombang-gelombang radio yang sangat kuat berbentuk kerucut di setiap putarannya.

Tak lama kemudian, diketahui juga bahwa sumber sinyal-sinyal ini adalah perputaran cepat dari bintang-bintang neutron. Bintang-bintang neutron yang baru ditemukan ini dikenal sebagai "pulsar." Bintang-bintang ini, yang berubah menjadi pulsar melalui ledakan supernova, tergolong yang memiliki massa terbesar, dan termasuk benda-benda yang paling terang dan yang bergerak paling cepat di ruang angkasa. Sejumlah pulsar berputar 600 kali per detik.¹

Kata "pulsar" berasal dari kata kerja to pulse . Menurut kamus American Heritage Dictionary, kata tersebut berarti bergetar, berdenyut. Kamus Encarta Dictionary mengartikannya sebagai berdenyut dengan irama teratur, bergerak atau berdebar dengan irama teratur yang kuat. Lagi menurut Encarta Dictionary, kata " pulsate ", yang berasal dari akar yang sama, berarti mengembang dan menyusut dengan denyut teratur yang kuat.

Menyusul penemuan itu, diketahui kemudian bahwa peristiwa alam yang digambarkan dalam Al Qur'an sebagai "thaariq," yang berdenyut, memiliki kemiripan yang sangat dengan bintang-bintang neutron yang dikenal sebagai pulsar.

Bintang-bintang neutron terbentuk ketika inti dari bintang-bintang maharaksasa runtuh. Materi yang sangat termampatkan dan sangat padat itu, dalam bentuk bulatan yang berputar sangat cepat, menangkap dan memampatkan hampir seluruh bobot bintang dan medan magnetnya. Medan magnet amat kuat yang ditimbulkan oleh bintang-bintang neutron yang berputar sangat cepat ini telah dibuktikan sebagai penyebab terpancarnya gelombang-gelombang radio sangat kuat yang teramati di Bumi.

Di ayat ke-3 surat Ath Thaariq istilah "an najmu ats tsaaqibu," yang berarti yang menembus, yang bergerak, atau yang membuat lubang, mengisyaratkan bahwa Thaariq adalah sebuah bintang terang yang membuat lubang di kegelapan dan bergerak. Makna istilah "adraaka" dalam ungkapan "Tahukah kamu apakah Ath Thaariq itu?" merujuk pada pemahaman. Pulsar, yang terbentuk melalui pemampatan bintang yang besarnya beberapa kali ukuran Matahari, termasuk benda-benda langit yang sulit untuk dipahami. Pertanyaan pada ayat tersebut menegaskan betapa sulit memahami bintang berdenyut ini. (Wallaahu a'lam)

Sebagaimana telah dibahas, bintang-bintang yang dijelaskan sebagai Thaariq dalam Al Qur'an memiliki kemiripan dekat dengan pulsar yang dipaparkan di abad ke-20, dan mungkin mengungkapkan kepada kita tentang satu lagi keajaiban ilmiah Al Qur'an.

BINTANG SIRIUS (SYI'RA)

Bintang Sirius [Syi’ra] muncul di Surat An Najm (yang berarti "bintang"). Bintang ganda yang membentuk bintang Sirius ini saling mendekat dengan sumbu kedua bintang itu yang berbentuk busur setiap 49,9 tahun sekali. Peristiwa alam tentang bintang ini diisyaratkan dalam ayat ke-9 dan ke-49 dari Surat An Najm.

Ketika pengertian-pengertian tertentu yang disebutkan dalam Al Qur'an dikaji berdasarkan penemuan-penemuan ilmiah abad ke-21, kita akan mendapati diri kita tercerahkan dengan lebih banyak keajaiban Al Qur'an. Salah satunya adalah bintang Sirius (Syi'ra), yang disebut dalam surat An Najm ayat ke-49:

… dan bahwasanya Dialah Tuhan (yang memiliki) bintang Syi'ra (QS. An Najm, 53: 49)

Kenyataan bahwa kata Arab "syi'raa," yang merupakan padan kata bintang Sirius, muncul hanya di Surat An Najm (yang hanya berarti "bintang") ayat ke-49 secara khusus sangatlah menarik. Sebab, dengan mempertimbangkan ketidakteraturan dalam pergerakan bintang Sirius, yakni bintang paling terang di langit malam hari, sebagai titik awal, para ilmuwan menemukan bahwa ini adalah sebuah bintang ganda. Sirius sesungguhnya adalah sepasang dua bintang, yang dikenal sebagai Sirius A dan Sirius B. Yang lebih besar adalah Sirius A, yang juga lebih dekat ke Bumi dan bintang paling terang yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Tapi Sirus B tidak dapat dilihat tanpa teropong.

Bintang ganda Sirius beredar dengan lintasan berbentuk bulat telur mengelilingi satu sama lain. Masa edar Sirius A dan B mengelilingi titik pusat gravitasi mereka yang sama adalah 49,9 tahun. Angka ilmiah ini kini diterima secara bulat oleh jurusan astronomi di universitas Harvard, Ottawa dan Leicester.² Keterangan ini dilaporkan dalam berbagai sumber sebagai berikut:

Sirius, bintang yang paling terang, sebenarnya adalah bintang kembar… Peredarannya berlangsung selama 49,9 tahun. ³

Sebagaimana diketahui, bintang Sirius-A dan Sirius-B beredar mengelilingi satu sama lain melintasi sebuah busur ganda setiap 49,9 tahun. ⁴

Hal yang perlu diperhatikan di sini adalah garis edar ganda berbentuk busur dari dua bintang tersebut yang mengitari satu sama lain.

Namun, kenyataan ilmiah ini, yang ketelitiannya hanya dapat diketahui di akhir abad ke-20, secara menakjubkan telah diisyaratkan dalam Al Qur'an 1.400 tahun lalu. Ketika ayat ke-49 dan ke-9 dari surat An Najm dibaca secara bersama, keajaiban ini menjadi nyata:

dan bahwasanya Dialah Tuhan (yang memiliki) bintang Syi'ra (QS. An Najm, 53: 49)

maka jadilah dia dekat dua ujung busur panah atau lebih dekat (lagi). (QS. An Najm, 53: 9)

Penjelasan dalam Surat An Najm ayat ke-9 tersebut mungkin pula menggambarkan bagaimana kedua bintang ini saling mendekat dalam peredaran mereka. (Wallaahu a'lam). Fakta ilmiah ini, yang tak seorang pun dapat memahami di masa pewahyuan Al Qur'an, sekali lagi membuktikan bahwa Al Qur'an adalah firman Allah Yang Mahakuasa.

0 Comments

Goresan Kecil Tentang Kecepatan Cahaya & Relativitas Khusus

Teori relativitas khusus einstein ada untuk melengkapi kekurangan dalam mekanika newton (mekanika yang dipelajari di sma). Dalam teori relativitas khusus, Einstein memberikan dua postulat yang salah satunya mengatakan bahwa kecepatan cahaya di ruang hampa adalah konstan. Einstein sendiri tidak mengatakan secara tersurat bahwa tidak ada yang dapat bergerak lebih cepat dari cahaya diruang hampa saat mempublikasikan karyanya pada tahun 1905. Pernyataan ini lahir dari akibat-akibat teori relativitas khusus itu sendiri, dimana ada dua akibat dari teori relativitas khusus yang membuat orang mepertimbangkan bahwa cahaya adalah batas tertinggi dari kecepatan benda bermassa. Yang pertama adalah hubungan energi dengan kecepatan sedangkan yang kedua adalah prinsip kausalitas (hukum sebab akibat).

Alasan yang pertama berasal dari hubungan energi/massa dengan kecepatan. Teori relativitas khusus mengatakan bahwa semakin cepat benda bergerak, maka massa benda tersebut semakin bertambah (semakin cepat kita bergerak badan kita akan terasa ’berat’). Penambahan kecepatan benda tersebut memiliki batasan karena jika benda bergerak dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan cahaya, maka massa benda menjadi tak hingga. (really? YES!!) Karena massa setara dengan energi, maka mengatakan massa benda tak berhingga sama dengan mengatakan dibutuhkan energi tak berhingga besarnya untuk membuat benda bergerak dengan kecepatan cahaya. Efek pertambahan massa ini sulit kita rasakan dalam kehidupan sehari-hari karena kecepatan yang biasa kita alami jauh lebih kecil dari kecepatan cahaya. Bagaimanapun eksperimen untuk membuktikan pernyataan ini pernah dilakukan, salah satunya adalah percobaan mempercepat elektron di linear accelerator (linac) milik Stanford University.

Linier Accelator dilihat dari atas

Grafik Hubungan Energi Kinetik dengan Kecepatan Elektron

Grafik diatas menunjukan perbedaan antara mekanika newton dan einstein. Menurut Newton (garis putih) semakin diberikan energi, benda dapat bergerak dengan kecepatan berapapun, sedangkan Einstein (garis hitam)memprediksi bahwa ada batas atas dari kecepatan benda, yaitu kecepatan cahaya. Eksperimen (titik-titik hitam) menunjukan kecocokan dengan prediksi Einstein.

Selain alasan pertama tentang massa-energi, alasan kedua adalah prinsip kausalitas (hukum sebab-akibat). Hukum sebab akibat sangat sering kita alami setiap hari. Jika gelas dibanting maka gelasnya pecah, jika penjahat ditembak pistol maka penjahat terluka, jika El Shaarawy mencetak gol maka milanisti bersuka cita, dan lain lain. Untuk menyederhanakan, ada baiknya jika kita membagi peristiwa-peristiwa yang menjadi sebab sebagai Peristiwa A dan peristiwa-peristiwa yang menjadi akibat sebagai Peristiwa B.


Sebab Akibat

Bukan keanehan jika akibat terjadi setelah sebab (Peristiwa B terjadi setelah Peristiwa A). Salah satu dampak dari teori relativitas khusus adalah jka kita bergerak lebih cepat dari cahaya, selang waktu dapat memiliki nilai negatif. Artinya adalah orang yang bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya dapat melihat sesuatu dengan urutan waktu yang ‘terbalik’ dibanding yang kita alami sehari-hari. Orang yang bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya memungkinkan untuk melihat Peristiwa A terjadi setelah Peristiwa B. jika kita dapat bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya, mungkin saja kita dapat melihat penjahat terluka sebelum ditembak polisi, gelas pecah sebelum dibanting, dll. Hal ini membuat kerancuan dalam melihat mana yang sebab dan mana yang akibat sehingga hukum sebab akibat menjadi tidak jelas. Padahal hukum sebab-akibat adalah hukum mendasar yang menjadi landasan dalam pengembangan pengetahuan. Oleh karena itulah ilmuwan berkesimpulan bahwa kecepatan cahaya menjadi batas atas kecepatan agar hukum sebab-akibat terpelihara.