Browse By

Merungkai Graviti (Bahagian Akhir)

Artikel sebelum ini telah membincangkan secara ringkas graviti dari pandangan klasik. Jika anda pernah mengambil subjek sains atau fizik di sekolah menengah, sudah semestinya graviti dari pandangan klasik bukanlah sesuatu yang baharu buat anda, maka saya tidak berhasrat untuk membincangkannya lagi dalam artikel susulan ini.

Newton menemui graviti pada tahu 1687, tetapi 228 tahun selepas itu iaitu pada tahun 1915, Einstein memperkenalkan teori baharu yang ‘membetulkan’ pemahaman kita terhadap daya ini. Sebelum saya berceloteh panjang, berikut merupakan kenyataan ringkas bagi menerangkan graviti menurut pemahaman Einstein:

“Graviti hanyalah lengkungan pada fabrik ruang-masa disebabkan jisim sesuatu jasad”.

Jika anda sudah memahami graviti hanya daripada ayat ini, anda boleh berhenti membaca. Jika tidak, teruskan membaca.

Teori yang dikemukakan oleh Einstein ini dinamakan Kerelatifan Am (General Relativity). Menurut teori ini, kesan tarikan yang selama ini dianggap sebagai daya graviti terjadi disebabkan lengkungan pada fabrik ruang-masa. Sebelum itu, adalah penting untuk kita memahami apakah yang dimaksudkan sebagai fabrik ruang-masa; meskipun bukan dalam konteks matematik, tetapi sekurang-kurangnya ia mampu digambarkan menggunakan analogi.

Sumber: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/

Fabrik ruang-masa adalah model matematik yang menggabungkan dimensi ruang dan masa (maka digelar ruang-masa) sebagai satu entiti. Istilah yang lebih teknikal yang sering digunakan adalah keselanjaran tunggal yang berpilin (single interwoven continuum). Secara ringkasnya, fabrik ruang-masa adalah dimensi yang menyaluti alam semesta yang kita diami serta wujud di mana-mana sahaja. Jika dahulu manusia menganggap dimensi yang kita diami adalah terdiri daripada tiga dimensi ruang sahaja iaitu atas-bawah, hadapan-belakang dan kiri-kanan. Tetapi dengan pengenalan fabrik ruang-masa, masa ditambah sebagai dimensi keempat. Cuma bezanya, jika setiap dimensi ruang membenarkan kita bergerak pada dua arah (sebagai contoh, kita boleh bergerak ke hadapan dan ke belakang), dimensi masa hanya membenarkan kita bergerak ke hadapan. Jika kita mampu bergerak ke belakang dalam dimensi masa, maka kita boleh kembali ke masa lampau sesuka hati!

Sumber: https://cdn-images-1.medium.com/

Keanehan fabrik ruang-masa tidak terhenti di situ. Seperti juga fabrik yang biasa kita jumpa setiap hari (kain, tilam dan lain-lain), fabrik ruang-masa juga boleh diregang, dimampat serta dilengkungkan. Untuk perbincangan kali ini, kita berminat untuk memahami bagaimana fabrik ruang-masa boleh dilengkungkan.

Sumber: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/

Andaikan anda menghamparkan sebidang tilam di hadapan. Kemudian, anda letakkan sebiji bola boling di atas tilam. Jisim bola boling akan melengkung atau melendutkan tilam tersebut. Jika anda letakkan sebiji guli berhampiran dengan bola boling itu, jika ia berada cukup rapat, maka guli tersebut akan mula bergerak menghampiri bola boling. Kesimpulan daripada pemerhatian ini: objek berjisim besar menyebabkan objek lain ‘tertarik’ kepadanya.

Sumber: https://i.ytimg.com/

Sudah tentu anda yang berfikiran waras tidak akan menggunakan perkataan ‘tertarik’ untuk kes bola boling dan guli tersebut, tetapi analogi ini adalah sesuai untuk menggambarkan bagaimana jisim sesuatu jasad menyebabkan jasad lain tertarik kepadanya. Oleh yang demikian, kita boleh katakan bahawa semua objek yang tertarik kepada Bumi, sama ada bola yang ditendang ke udara, durian yang gugur dari pokoknya mahupun pelagak ngeri payung terjun semuanya tertarik ke Bumi bukan disebabkan sejenis daya yang dinamakan graviti; tetapi lengkungan pada fabrik ruang-masa yang disebabkan jisim Bumi itu sendiri.

Sumber: https://qph.ec.quoracdn.net/

Jangan berkecil hati jika anda menyangkakan bahawa tubuh anda tidak mampu ‘menarik’ jasad lain ke arah anda, kerana anda sebenarnya mampu. Tetapi sudah tentu kesannya tidak ketara kerana jisim tubuh anda adalah begitu kecil berbanding Bumi. Seperti juga guli tadi, jisimnya yang kecil hanya mampu menyebabkan lendutan yang kecil pada tilam dan kesannya boleh diabaikan.

Sumber: https://qph.ec.quoracdn.net/

Masih pada analogi tilam, bola boling dan guli tadi. Jika kali ini, anda menggolekkan guli pada ukur lilit lengkungan yang disebabkan bola boling, guli tersebut tidak terus tertarik ke bola boling. Sebaliknya, ia akan mengelilinginya sehinggalah geseren antara guli dan tilam menyebabkan ia kehilangan tenaga kinetik dan akhirnya ia jatuh ke bola boling. Analogi ini juga sesuai untuk menggambarkan bagaimana bulan mampu mengorbit Bumi, Bumi mengorbit Matahari serta Matahari mengorbit galaksi Bima Sakti. Cuma bezanya, kerana tiada jirim dalam ruang angkasa lepas, maka pengorbitan tersebut tidak akan mereput (atau mengecil) seperti orbit yang ditunjukkan oleh guli.

Sumber: https://www.extremetech.com/

Teori Kerelatifan Am ini kekal sebagai teori sehinggalah apabila fizikawan menemui gelombang graviti pada tahun 2016. Dengan penemuan ini, ia membuktikan bahawa konsep fabrik ruang-masa adalah benar dan lendutannya juga adalah tepat. Graviti adalah salah satu contoh bukti bahawa sesuatu yang dianggap telah lama kita fahami tetapi sebenarnya adalah lebih daripada itu. Oleh itu, benarkah kita betul-betul faham apa yang kita faham?

Nota kaki: Apa akan terjadi jika jisim sesuatu jasad menjadi begitu berat dan tumpat, maka fabrik ruang-masa akan melendut tak terhingga – dan terhasil lohong hitam! Baca di sini mengenai lohong hitam.