Browse By

Jangan Jatuh!

Pada September 2008, carian Google bagi kata kunci “Black Hole” memuncak pada angka tertingginya semenjak 12 tahun yang lepas. Pada bulan yang sama, Penghentam Hadron Besar (Large Hadron Collider – LHC) di Geneva, Switzerland beroperasi buat kali pertamanya. Jadi, apa kaitan lohong hitam (black hole) dengan penghentam zarah gergasi ini? Khabar angin mengatakan, pelanggaran antara dua zarah bakal menghasilkan lohong hitam yang akan menyedut alam semesta dan mengakibatkan hari kiamat! Hal inilah yang menyebabkan situasi panik dalam kalangan masyarakat dunia pada ketika itu.

Pheww. Sudah tentu khabar angin tersebut tidak benar (jika tidak, anda tidak akan dapat baca artikel ini hari ini). Meskipun pelanggaran zarah di LHC sememangnya menghasilkan lohong hitam, tetapi ia hanyalah berskala mikroskopik dan akan meruap (evaporate) serta- merta.

Jadi apa sebenarnya lohong hitam yang pernah menyebabkan kegemparan pada skala global dan begitu popular dalam filem-filem cereka sains? Bagaimana ia terbentuk? Apa akan terjadi kalau kita terjatuh ke dalamnya?

Bintang merupakan gumpalan gas (sebahagian besarnya) hidrogen yang terbentuk daripada tarikan gravitinya sendiri. Di dalam teras bintang, proses pelakuran nuklear (nuclear fusion) giat mencantumkan atom hidrogen kepada helium sambil membebaskan tenaga dengan magnitud yang sangat tinggi. Tenaga ini dibebaskan dalam bentuk sinaran (radiation) menentang dan menghalang graviti permukaan luar bintang daripada meruntuh (collapse) ke dalam teras.

Graviti dan sinaran ini mengimbangi satu sama lain dan mengekalkan bentuk bintang dalam keadaan stabil. Bagi bintang yang jauh lebih besar daripada Matahari kita, tekanan dan haba di dalam teras membenarkan proses pelakuran untuk menghasilkan elemen yang lebih berat; hidrogen -> helium -> karbon -> neon -> oksigen -> silikon -> besi. Apabila elemen besi mula dihasilkan, tiada tenaga sinaran dihasilkan lagi, maka tiada yang mampu menahan graviti oleh permukaan luar bintang . Permukaan luar bintang meruntuh dengan suku kelajuan cahaya ke dalam teras. Teras terus memamah segala jisim dari luar dan akhirnya letusan supernova terhasil.

Takdir bintang terbahagi kepada dua pada peringkat ini – sama ada ia menjadi bintang neutron, atau jika jisim bintang cukup berat, keseluruhan jisim teras meruntuh dan menjadi lohong hitam.

Jika kita (cukup bertuah untuk) melihat sebuah lohong hitam, apa yang kelihatan adalah sempadan luarnya yang dipanggil ufuk peristiwa (event horizon). Sesuatu jasad yang mahu keluar dari ufuk peristiwa perlu bergerak lebih laju dari kelajuan cahaya – dengan kata lain, adalah mustahil untuk keluar daripadanya.

Jika ufuk peristiwa adalah bahagian yang “hitam” pada lohong hitam, maka, apakah bahagian “lohong”-nya? Ia dikenali sebagai ketunggalan (singularity). Saintis masih kurang pasti apakah itu ketunggalan, mungkin ia mempunyai ketumpatan (density) yang tak terhingga (infinity). Ini bermakna, semua jisimnya tertumpu pada satu titik, tanpa sebarang luas permukaan atau isipadu.

Satu fakta yang kurang menakutkan mengenai lohong hitam, ia tidaklah menyedut segala objek di sekelilingnya seperti penyedut vakum (asalkan objek itu tidak berada dalam lingkungan ufuk peristiwanya). Jika dengan keajaiban, Matahari kita digantikan dengan sebuah lohong hitam yang berjisim sama, semua planet di dalam Sistem Suria masih mengorbit seperti biasa disebabkan mengalami tarikan graviti yang serupa. Cuma, kita akan mati beku disebabkan tidak menerima cahaya dan haba Matahari.

Apa yang akan terjadi jika kita (cukup bertuah, atau cukup malang untuk) terjatuh ke dalam sebuah lohong hitam? Pertama, disebabkan tarikan graviti yang terlampau kuat, masa bergerak perlahan bagi kita (baca mengenai teori Kerelatifan di sini). Bagi pemerhati yang menyaksikan dari luar, mereka melihat jasad kita bergerak perlahan-lahan ke arah ufuk peristiwa. Semakin lama semakin perlahan, sehinggalah pergerakan kita benar-benar terhenti, bertukar kepada merah dan lenyap dari pandangan.

Namun, daripada perspektif kita, disebabkan masa tidak bergerak pada pandangan kita, kita melihat masa di luar ufuk peristiwa bergerak begitu pantas ke masa hadapan. Apa yang berlaku selepas itu? Kita mati, sudah tentu. Bagaimana? Disebabkan perbezaan daya tarikan graviti yang begitu besar walaupun pada jarak yang kecil, kaki dan kepala kita mengalami daya tarikan yang berbeza – akibatnya, tubuh kita akan dirobek-robek dan dikoyak-koyak oleh daya pasang surut (tidal force).

Secara dasarnya, terjatuh ke dalam lohong hitam bukanlah suatu pengalaman yang menyenangkan! Stay safe everyone!