Fisika adalah ilmu yang secara ilmiah memahami terkait gejala alam mulai dari skala mikro hingga skala makro. Nah, teori relativitas merupakan salah satu teori penunjang fisika modern.
Teori Relativitas
1. Pengantar
Gagasan baru mengenai konsep ruang dan waktu serta pandangan baru mengenai konsep alam semesta. Untuk lebih memahami mengenai gagasan-gagasan dan pandangan terbaru mengenai alam semesta tersebut. Maka, perlu untuk mempelajari teori relativitas Einstein yang meliputi teori relativitas khusus dan teori relativitas umum. Kedua teori inilah yang memberikan pemahaman yang baru mengenai konsep ruang-waktu 4 dimensi serta bentuk alam semesta yang berhingga tapi tak terbatas.
Pada intinya teori relativitas adalah teori tentang medan yang melanjutkan perkembangan teori medan Faraday dan Maxwell. Teori medan menekankan kemulusan ruang dan waktu. Dalam teori relativitas, ruang dan waktu tidak melompat-lompat, tetapi mengalir secara malar (continue).
Sebaliknya, teori kuantum justru berbicara tentang ketidakmalaran (discontinue). Sebutir partikel tidak boleh mengubah energinya secara malar, melainkan melompat-lompat. Bisa dikatakan bahwa kedua pendekatan ini bertolak belakang.
Kecepatan Cahaya
Salah satu teori relativitas khusus membahas materi terkait kelajuan gelombang elektromagnet dalam ruang vakum c = 299792458 m/s. Cahaya memerlukan jarak tempuh dalam ruang vakum selama selang waktu 1/299792458 detik.
2. Asas Teori Relativitas
Ada tiga asas yang mendasari teori relativitas khusus yaitu :
- Asas ke nol merupakan asas yang gerakan berkelajuan rendah (momentum rendah), konsep−konsep dan hukum−hukum relativistik yang muncul harus sesuai dengan konsep−konsep yang telah ada dalam teori Newton.
- Asas pertama merupakan asas yang hukum alam bersifat tetap bentuknya (kovarian) terhadap perpindahan peninjauan dari kerangka inersial satu menuju kerangka inersial yang lain.
- Asas kedua merupakan asas yang laju maksimal untuk memiliki memiliki isyarat yang tidak bergantung (invarian) dengan menggunakan kerangka acuan inersial.
Terdapat dua pendekatan yang untuk menelusuri kaedah transformasi antara besaran−besaran fisis (transformasi Lorentz). Pendekatan pertama yang bersifat konvensional yaitu dengan memilih menggunakan ruang dan waktu sebagai variabel awal ya dalam merumuskan kaedah transformasi Lorentz. Dengan pendekatan ini, kaedah transformasi untuk besaran momentum dan energi baru tercipta kemudian.
Pendekatan kedua bersifat pendekatan energetika, yaitu dengan memilih momentum−energi sebagai variabel awal, selanjutnya menemukan transformasi untuk besaran ruang dan waktu yang baru. Pendekatan ini tampil lebih ringkas dan lebih sesuai apabila diterapkan untuk proses mikroskopik pada zarah elementer, mengingat data−data pada proses hamburan dan spektroskopi biasanya melibatkan besaran momentum dan energi.
Editor: Putri Nur Sabrini Anastasia
Referensi:
Van Kliken, Gerry. (2004). Revolusi Fisika : Dari alam Gaib ke ALam Nyata. Grafika Mardi Yuana: Bogor.
Muslim. (1997). Teori Relativitas Khusus, Produk dan Eksponen Paradigma Simetri, Unifikasi dan Optimasi dalam Fisika Modern, Lab Atom−Inti FMIPA UGM: Yogyakarta.
Dr. Eng. Rianto Anugraha.(2011). Teori Relativitas dan Kosmologi. Jurusan Fisika FMIPA UGM