E=mc,rumus yang mengubah dunia

6 Apr 2011

einstein

Beberapa waktu lalu dunia sains dikejutkan oleh kabar seorang anak berusia 12 tahun yang mencoba menguji teori relativitas Albert Einstein. Anak yang bernama Jacob Barnett tersebut tentu seorang anak yang luar biasa,mengingat Albert Einstein adalah sosok ‘Tokoh Abad ini” di abad 20. Teori relativitas Albert Einstein adalah salah satu teori yang mengubah dunia sains. Sebenarnya apa yang membuat teori-teori Albert Einstein begitu fenomenal? Apa persisnya yang Albert Einstein temukan seabad lebih yang lalu?

Menyibak Rahasia Cahaya

Pada tahun 1905,seorang petugas kantor paten berusia 26 tahun bernama Albert Einstein menerbitkan empat makalah ilmiah yang mengubah cara pandang manusia tentang alam semesta(dari unit-unitnya yang terkecil hingga galaksi-galaksinya yang paling besar). Sebagian dari makalah ini menjadi acuan dari banyak temuan-temuan ilmuwan yang mengubah kehidupan manusia selama 100 tahun terakhir.

Makalah Einstein yang diterbitkan pada bulan Maret 1905 menyingkapkan beberapa rahasia tentang sifat cahaya. Sebelumnya,para ilmuwan telah menemukan bahwa seraya cahaya berjalan melewati ruang,tampaknya cahaya itu berperilaku seperti gelombang air yang beriak melintasi kolam. Namun teori gelombang tidak dapat menjelasakan mengapa cahaya biru-redup menghasilkan arus listrik sewaktu menghantam logam tertentu,tetapi tidak demikian halnya dengan cahaya merah-terang. Makalah Einstein membantu menjelaskan apa yang disebut efek fotolistrik ini.

Einstein berpendapat bahwa cahaya ada kalanya dapat dianggap terdiri dari paket-paket kecil energi(belakangan dinamai Foton). Apabila foton ini berada pada tingkat energi atau warna yang tepat,foton dapat mencungkil elektron dari atom beberapa logam (didapati bahwa foton cahaya merah terlalu lemah untuk melakukan ini). Interaksi ini menyebabkan arus listrik mengalir dalam bahan itu. Temuan modern seperti tabung kamera,televisi,sel tenaga surya,dan pengukur cahaya fotografis,semuanya berkaitan dengan uraian Einstein tentang efek fotolistrik.

Einstein memenangkan Hadiah Nobel bidang Fisika pada tahun 1921 karena caranya menjelaskan cahaya. Makalahnya turut membuka jalan menuju bidang sains baru yang disebut teori kuantum. Selanjutnya teori kuantum meletakkan dasar untuk sejumlah aplikasi,termasuk sains nuklir,elektronika,dan teknologi nano.

Serbuk Sari Menari di Air

brown

efek brown

Einstein juga mengarahkan perhatiannya pada atom dan molekul. Ia menjabarkan teoretis tentang efek serbuk sari halus yang melayang didalam air. Dalam makalahnya pada bulan Mei 1905, Einstein memperkirakan bagaimana molekul air yang bergetar menyebabkan gerakan Brown(sebelumnya pada 1827,seorang Biolog bernama Robert Brown menemukan bahwa serbuk sari yang direndam dalam air tampak bergoyang-goyang.Ia menyebut tarian serbuk sari itu Gerakan Brown,tetapi Robert Brown tidak bisa menjelaskan mengapa Gerak Brown itu terjadi)

Makalah Einstein ini bukan hanya menghitung ukuran molekul air,tetapi juga meramalkan sifat-sifat spesifik atomnya. Para ilmuwan lain mengadakan riset lanjutan berdasarkan ramalan ini, sehingga makin memantapkan tentang keberadaan atom(Fisika modern dibangun berdasarkan gagasan bahwa materi terbuat dari atom)

Rumus yang Mengubah Dunia

emc2

Bayangkan anda dan seorang teman menyamakan waktu pada arloji secara sempurna. Lalu teman anda terbang mengelilingi dunia,sementara anda tinggal dirumah. Sewaktu teman anda kembali,waktu pada arlojinya akan sedikt lebih lambat daripada waktu pada arloji anda. Dari sudut pandang anda,waktu melambat bagi teman anda itu. Tentu saja perbedaan waktu sangat kecil pada kecepatan manusia. Namun apabila mendekati kecepatan cahaya,bukan hanya waktu yang melambat secara signifikan,melainkan juga benda menjadi lebih kecil,dan massanya pun menjadi lebih besar(teori relativitas khusus Einstein)

Teori relativitas khusus dari Einstein,yang diterbitkan pada bulan juni 1905,tidak sependapat dengan kepercayaan fundamental para ilmuwan dimasa itu(pada waktu itu para ilmuwan berpendapat bahwa pengukuran waktu itu konstan diseluruh alam semesta) Teori Einstein pada waktu itu ganjil dimata para ilmuwan. Menurut teori Einstein,yang konstan diseluruh alam semesta adalah kecepatan cahaya,bukan waktu.

Pada bulan September 1905, Einstein menerbitkan makalah lain yang dianggap sebagai catatan kaki matematis untuk teori relativitasnya. Makalah itu memuat rumus E=mc. Menurut rumus ini,jumlah energi yang dilepaskan sewaktu atom dibelah setara massa yang hilang kali kecepatan cahaya pangkat dua.

E=mc —> Energi = massa kali kecepatan cahaya pangkat dua

—-> c berati c kali c = 299.793 km/detik x 299.793 km/detik

= 89.875.518.000 km/detik

Karena c adalah angka yang luar biasa besar,sejumlah kecil massa dapat diubah menjadi energi yang luar biasa besar. Sewaktu sebutir atom uranium dibelah, ia segera membentuk dua atom yang lebih kecil tetapi juga kehilangan kira kira 0,1 persen massanya(jumlah yang sangat kecil itu melepaskan energi yang sangat besar)

Berkat upaya para ilmuwan sepert Einstein, umat manusia bisa belajar tentang sifat alam semesta.

NB: Postingan ini masih banyak kekurangan, bila ada yang salah atau kurang tepat tolong diinformasikan dikolom komentar

Foto : from Google


TAGS Inspirasi untuk Indonesia Memajukan Bangsa. alam semesta Albert einstein profil


-

Author

Follow Me