41
Teori Fisika Hawking, Mengungkap Perjalanan Isra Rasulullah SAW Salah satu mukjizat Nabi Muhammad SAW adalah diperjalankannya beliau oleh Allah SWT melalui peristiwa Isra‟ Mi‟raj. Banyak yang coba mengungkapkan peristiwa tersebut secara ilmiah, salah satunya melalui Teori Fisika paling mutahir, yang dikemukakan oleh Dr. Stephen Hawking. Stephen Hawking Teori Lubang Cacing Raksasa di dunia ilmu fisika yang pertama adalah Isaac Newton (1642-1727) dengan bukunya : Philosophia Naturalis Principia Mathematica, menerangkan tentang konsep Gaya dalam Hukum Gravitasi dan Hukum Gerak. Kemudian dilanjutkan oleh Albert Einstein (1879-1955) dengan Teori Relativitasnya yang terbagi atas Relativitas Khusus (1905) dan Relativitas Umum (1907). Dan yang terakhir adalah Stephen William Hawking, CH, CBE, FRS (lahir di Oxford, Britania Raya, 8 Januari 1942), beliau dikenal sebagai ahli fisika teoritis. Dr. Stephen Hawking dikenal akan sumbangannya di bidang fisika kuantum, terutama sekali karena teori-teorinya mengenai tiori kosmologi, gravitasi kuantum, lubang hitam, dan tulisan-

Teori Fisika Hawking

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Teori Fisika Hawking

Teori Fisika Hawking, Mengungkap

Perjalanan Isra Rasulullah SAW

Salah satu mukjizat Nabi Muhammad SAW adalah diperjalankannya beliau oleh Allah SWT

melalui peristiwa Isra‟ Mi‟raj. Banyak yang coba mengungkapkan peristiwa tersebut secara

ilmiah, salah satunya melalui Teori Fisika paling mutahir, yang dikemukakan oleh Dr. Stephen

Hawking.

Stephen Hawking

Teori Lubang Cacing

Raksasa di dunia ilmu fisika yang pertama adalah Isaac Newton (1642-1727) dengan bukunya :

Philosophia Naturalis Principia Mathematica, menerangkan tentang konsep Gaya dalam Hukum

Gravitasi dan Hukum Gerak.

Kemudian dilanjutkan oleh Albert Einstein (1879-1955) dengan Teori Relativitasnya yang

terbagi atas Relativitas Khusus (1905) dan Relativitas Umum (1907).

Dan yang terakhir adalah Stephen William Hawking, CH, CBE, FRS (lahir di Oxford, Britania

Raya, 8 Januari 1942), beliau dikenal sebagai ahli fisika teoritis.

Dr. Stephen Hawking dikenal akan sumbangannya di bidang fisika kuantum, terutama sekali

karena teori-teorinya mengenai tiori kosmologi, gravitasi kuantum, lubang hitam, dan tulisan-

Page 2: Teori Fisika Hawking

tulisan topnya di mana ia membicarakan teori-teori dan kosmologinya secara umum.

Tulisan-tulisannya ini termasuk novel ilmiah ringan A Brief History of Time, yang tercantum

dalam daftar bestseller di Sunday Times London selama 237 minggu berturut-turut, suatu

periode terpanjang dalam sejarah.

Berdasarkan teori Roger Penrose : “Bintang yang telah kehabisan bahan bakarnya akan runtuh akibat gravitasinya sendiri dan

menjadi sebuah titik kecil dengan rapatan dan kelengkungan ruang waktu yang tak terhingga,

sehingga menjadi sebuah singularitas di pusat lubang hitam (black hole).“

Dengan cara membalik prosesnya, maka diperoleh teori berikut :

Lebih dari 15 milyar tahun yang lalu, penciptaan alam semesta dimulai dari sebuah singularitas

dengan rapatan dan kelengkungan ruang waktu yang tak terhingga, meledak dan mengembang.

Peristiwa ini disebut Dentuman Besar (Big Bang), dan sampai sekarang alam semesta ini masih

terus mengembang hingga mencapai radius maksimum sebelum akhirnya mengalami

Keruntuhan Besar (kiamat) menuju singularitas yang kacau dan tak teratur.

Dalam kondisi singularitas awal jagat raya, Teori Relativitas, karena rapatan dan kelengkungan

ruang waktu yang tak terhingga akan menghasilkan besaran yang tidak dapat diramalkan.

Menurut Hawking bila kita tidak bisa menggunakan teori relativitas pada awal penciptaan “jagat

raya”, padahal tahap-tahap pengembangan jagat raya dimulai dari situ, maka teori relativitas itu

juga tidak bisa dipakai pada semua tahapnya.

Di sini kita harus menggunakan mekanika kuantum. Penggunaan mekanika kuantum pada alam

semesta akan menghasilkan alam semesta “tanpa pangkal ujung” karena adanya waktu maya dan

ruang kuantum.

Pada kondisi waktu nyata (waktu manusia) waktu hanya bisa berjalan maju dengan laju tetap,

menuju nanti, besok, seminggu, sebulan, setahun lagi dan seterusnya, tidak bisa melompat ke

masa lalu atau masa depan.

Menurut Hawking, pada kondisi waktu maya (waktu Tuhan) melalui “lubang cacing” kita bisa

pergi ke waktu manapun dalam riwayat bumi, bisa pergi ke masa lalu dan ke masa depan.

Page 3: Teori Fisika Hawking

Ilustrasi Lubang Cacing

Hal ini bermakna, masa depan dan kiamat (dalam waktu maya) menurut Hawking “telah ada dan

sudah selesai” sejak diciptakannya alam semesta. Selain itu melalui “lubang cacing” kita bisa

pergi ke manapun di seluruh alam semesta dengan seketika.

Jadi dalam pandangan Hawking takdir itu tidak bisa diubah, sudah jadi sejak diciptakannya.

Dalam bahasa ilmu kalam : “Tinta takdir yang jumlahnya lebih banyak daripada seluruh air yang ada di tujuh samudera di

bumi telah habis dituliskan di Lauhul Mahfudz pada awal penciptaan, tidak tersisa lagi (tinta)

untuk menuliskan perubahannya barang setetes.”

Menurut Dr. H.M. Nasim Fauzi, sesuai dengan teori Stephen Hawking, manusia dengan waktu

nyatanya tidak bisa menjangkau masa depan (dan masa silam).

Tetapi bila manusia dengan kekuasaan Allah, bisa memasuki waktu maya (waktu Allah) maka

manusia melalui “lubang cacing” bisa pergi ke masa depan yaitu masa kiamat dan sesudahnya,

bisa melihat masa kebangkitan, neraka dan shiroth serta bisa melihat surga kemudian kembali ke

masa kini, seperti yang terjadi pada Nabi Muhammad SAW, sewaktu menjalani Isra‟ dan Mi‟raj.

Page 4: Teori Fisika Hawking

Dari sinilah Rasulullah SAW diperjalankan oleh Allah SWT ke langit.

Sebagaimana firman Allah : Dan Sesungguhnya Muhammad Telah melihat Jibril itu (dalam rupanya yang asli) pada waktu

yang lain, (yaitu) di Sidrotil Muntaha. Di dekatnya ada syurga tempat tinggal . . .

(QS. An Najm / 53:13-15)

Nampaknya dalam mengungkap Perjalanan Isra, Teori Hawking dengan “Lubang Cacing”-nya,

sama logisnya dengan Teori Menerobos Garis Tengah Jagat Raya namun meskipun begitu, teori

Hawking, tidak semuanya bisa kita terima dengan mentah-mentah.

Seandainya benar, Rasulullah diperjalankan Allah melalui “lubang cacing” semesta, seperti yang

diutarakan oleh Dr. H.M. Nasim Fauzi, harus diingat bahwa perjalanan tersebut adalah

perjalanan lintas alam, yakni menuju ke tempat yang kelak dipersiapkan bagi umat manusia, di

masa mendatang (surga).

Rasulullah dari masa ketika itu (saat pergi), berangkat menuju surga, dan pada akhirnya kembali

ke masa ketika itu (saat pulang).

Page 5: Teori Fisika Hawking

Dan dengan mengambil teladan peristiwa Isra, kita bisa ambil kesimpulan : 1. Manusia dengan kekuasaan Allah, dapat melakukan perjalanan lintas alam, untuk kemudian

kembali kepada waktu normal.

2. Manusia yang melakukan perjalanan ke masa depan, namun masih pada ruang dimensi alam

yang sama, tidak akan kembali kepada masa silam (mungkin sebagaimana terjadi pada Para

Pemuda Kahfi).

3. Manusia sekarang, ada kemungkinan dikunjungi makhluk masa silam, tetapi mustahil bisa

dikunjungi oleh makhluk masa depan. Hal ini semakin mempertegas, semua kejadian di masa

depan, hanya dipengaruhi oleh kejadian di masa sebelumnya.

WaLLahu a‟lamu bisshawab…

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2011/06/teori-fisika-hawking-

mengungkap.html#sthash.czo4x4tV.dpuf

cara kerja sel surya

Sel surya, solar cell, photovoltaic, atau fotovoltaik

sejak tahun 1970-an telah telah mengubah cara pandang kita tentang energi dan memberi jalan baru

bagi manusia untuk memperoleh energi listrik tanpa perlu membakar bahan baker fosil sebagaimana

pada minyak bumi, gas alam atau batu bara, tidak pula dengan menempuh jalan reaksi fisi nuklir. Sel

surya mampu beroperasi dengan baik di hampir seluruh belahan bumi yang tersinari matahari, sejak dari

Maroko hingga Merauke, dari Moskow hingga Johanesburg, dan dari pegunungan hingga permukaan

laut.

Page 6: Teori Fisika Hawking

Sel surya dapat digunakan tanpa polusi, baik polusi udara maupun suara, dan di segala cuaca. Sel surya

juga telah lama dipakai untuk memberi tenaga bagi semua satelit yang mengorbit bumi nyaris selama 30

tahun. Sel surya tidak memiliki bagian yang bergerak, namun mudah dipindahkan sesuai dengan

kebutuhan.

Semua keunggulan sel surya di atas disebabkan oleh karakteristik khas sel surya yang mengubah cahaya

matahari menjadi listrik secara langsung. Artikel ini sengaja ditulis guna menanggapi banyaknya

pertanyaan mengenai bagaimana mekanisme atau prinsip kerja sel surya. Sengaja di sini hanya

melibatkan penjelasan kualitatif.

Dengan memanfaatkan Energi tak terhabiskan yaitu matahari, dengan memanfaatkan radiasi surya.

berikut ulasan mengenai radiasi surya yang saya dapat dari Buletin litbang departemen pertahanan

Indonesia. Sel surya terbuat dari potongan silikon yang sangat kecil dengan dilapisi bahan kimia khusus

untuk membentuk dasar dari sel surya. Sel surya pada umumnya memiliki ketebalan minimum 0,3 mm

yang terbuat dari irisan bahan semikonduktor dengan kutub positif dan negatif. Tiap sel surya biasanya

menghasilkan tegangan 0,5 volt. Sel surya merupakan elemen aktif ( Semikonduktor ) yang

memanfaatkan efek fotovoltaik untuk merubah energi surya menjadi energi listrik.

secara umum prosesnya adalah sebagai berikut

Page 7: Teori Fisika Hawking

Pengaruh Medan Listrik Dalam Sel Surya

Cara Kerja Sel Surya

Struktur dasar dari Silikon Sel Surya

Proses konversi energi cahaya menjadi energi listrik

Proses pengubahan atau konversi cahaya matahari menjadi listrik ini dimungkinkan karena bahan

material yang menyusun sel surya berupa semikonduktor. Lebih tepatnya tersusun atas dua jenis

semikonduktor; yakni jenis n dan jenis p.

Semikonduktor jenis n merupakan semikonduktor yang memiliki kelebihan elektron, sehingga kelebihan

muatan negatif, (n = negatif). Sedangkan semikonduktor jenis p memiliki kelebihan hole, sehingga

disebut dengan p ( p = positif) karena kelebihan muatan positif. Caranya, dengan menambahkan unsur

lain ke dalam semikonduktor, maka kita dapat mengontrol jenis semikonduktor tersebut, sebagaimana

diilustrasikan pada gambar di bawah ini (tenang sma belajar tentang semi konduktor kok )

Page 8: Teori Fisika Hawking

Pada awalnya, pembuatan dua jenis semikonduktor ini dimaksudkan untuk meningkatkan tingkat

konduktifitas atau tingkat kemampuan daya hantar listrik dan panas semikonduktor alami. Di dalam

semikonduktor alami (disebut dengan semikonduktor intrinsik) ini, elektron maupun hole memiliki

jumlah yang sama. Kelebihan elektron atau hole dapat meningkatkan daya hantar listrik maupun panas

dari sebuah semikoduktor.

Misal semikonduktor intrinsik yang dimaksud ialah silikon (Si). Semikonduktor jenis p, biasanya dibuat

dengan menambahkan unsur boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga) atau Indium (In) ke dalam Si. Unsur-

unsur tambahan ini akan menambah jumlah hole. Sedangkan semikonduktor jenis n dibuat dengan

menambahkan nitrogen (N), fosfor (P) atau arsen (As) ke dalam Si. Dari sini, tambahan elektron dapat

diperoleh. Sedangkan, Si intrinsik sendiri tidak mengandung unsur tambahan. Usaha menambahkan

unsur tambahan ini disebut dengan doping yang jumlahnya tidak lebih dari 1 % dibandingkan dengan

berat Si yang hendak di-doping.

Dua jenis semikonduktor n dan p ini jika disatukan akan membentuk sambungan p-n atau dioda p-n

(istilah lain menyebutnya dengan sambungan metalurgi / metallurgical junction) yang dapat

digambarkan sebagai berikut.

1. Semikonduktor jenis p dan n sebelum disambung.

Page 9: Teori Fisika Hawking

2. Sesaat setelah dua jenis semikonduktor ini disambung, terjadi perpindahan elektron-elektron dari

semikonduktor n menuju semikonduktor p, dan perpindahan hole dari semikonduktor p menuju

semikonduktor n. Perpindahan elektron maupun hole ini hanya sampai pada jarak tertentu dari batas

sambungan awal.

3. Elektron dari semikonduktor n bersatu dengan hole pada semikonduktor p yang mengakibatkan

jumlah hole pada semikonduktor p akan berkurang. Daerah ini akhirnya berubah menjadi lebih

bermuatan positif.

Pada saat yang sama. hole dari semikonduktor p bersatu dengan elektron yang ada pada semikonduktor

n yang mengakibatkan jumlah elektron di daerah ini berkurang. Daerah ini akhirnya lebih bermuatan

positif.

4. Daerah negatif dan positif ini disebut dengan daerah deplesi (depletion region) ditandai dengan huruf

W.

5. Baik elektron maupun hole yang ada pada daerah deplesi disebut dengan pembawa muatan minoritas

(minority charge carriers) karena keberadaannya di jenis semikonduktor yang berbeda.

6. Dikarenakan adanya perbedaan muatan positif dan negatif di daerah deplesi, maka timbul dengan

sendirinya medan listrik internal E dari sisi positif ke sisi negatif, yang mencoba menarik kembali hole ke

semikonduktor p dan elektron ke semikonduktor n. Medan listrik ini cenderung berlawanan dengan

perpindahan hole maupun elektron pada awal terjadinya daerah deplesi (nomor 1 di atas).

Page 10: Teori Fisika Hawking

7. Adanya medan listrik mengakibatkan sambungan pn berada pada titik setimbang, yakni saat di mana

jumlah hole yang berpindah dari semikonduktor p ke n dikompensasi dengan jumlah hole yang tertarik

kembali kearah semikonduktor p akibat medan listrik E. Begitu pula dengan jumlah elektron yang

berpindah dari smikonduktor n ke p, dikompensasi dengan mengalirnya kembali elektron ke

semikonduktor n akibat tarikan medan listrik E. Dengan kata lain, medan listrik E mencegah seluruh

elektron dan hole berpindah dari semikonduktor yang satu ke semiikonduktor yang lain.

Pada sambungan p-n inilah proses konversi cahaya matahari menjadi listrik terjadi.

untuk keperluan sel surya, semikonduktor n berada pada lapisan atas sambungan p yang menghadap

kearah datangnya cahaya matahari, dan dibuat jauh lebih tipis dari semikonduktor p, sehingga cahaya

matahari yang jatuh ke permukaan sel surya dapat terus terserap dan masuk ke daerah deplesi dan

semikonduktor p.

ketika sambungan semikonduktor ini terkena cahaya matahari, maka elektron mendapat energi dari

cahaya matahari untuk melepaskan dirinya dari semikonduktor n, daerah deplesi maupun

semikonduktor. Terlepasnya elektron ini meninggalkan hole pada daerah yang ditinggalkan oleh

elektron yang disebut dengan fotogenerasi elektron-hole (electron-hole photogeneration) yakni,

terbentuknya pasangan elektron dan hole akibat cahaya matahari.

Page 11: Teori Fisika Hawking

cahaya matahari dengan panjang gelombang (dilambangkan dengan simbol “lambda” sbgn di gambar

atas ) yang berbeda, membuat fotogenerasi pada sambungan pn berada pada bagian sambungan pn

yang berbeda pula.

Spektrum merah dari cahaya matahari yang memiliki panjang gelombang lebih panjang, mampu

menembus daerah deplesi hingga terserap di semikonduktor p yang akhirnya menghasilkan proses

fotogenerasi di sana. Spektrum biru dengan panjang gelombang yang jauh lebih pendek hanya terserap

di daerah semikonduktor n.

Selanjutnya, dikarenakan pada sambungan pn terdapat medan listrik e, elektron hasil fotogenerasi

tertarik ke arah semikonduktor n, begitu pula dengan hole yang tertarik ke arah semikonduktor p.

Apabila rangkaian kabel dihubungkan ke dua bagian semikonduktor, maka elektron akan mengalir

melalui kabel. Jika sebuah lampu kecil dihubungkan ke kabel, lampu tersebut menyala dikarenakan

mendapat arus listrik, dimana arus listrik ini timbul akibat pergerakan elektron.

Page 12: Teori Fisika Hawking

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2012/11/cara-kerja-sel-

surya.html#sthash.pbIIhFFp.dpuf

Pemanfaatan Uranium Sebagai Bahan Bakar

Uranium adalah mineral yang memancarkan radiasi nuklir atau bersifat radioaktif, digunakan

dalam berbagai bidang salah satunya adalah sebagai bahan bakar nuklir. Uranium merupakan

suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang U dan nomor atom 92. Sebuah

logam berat, beracun, berwarna putih keperakan dan radioaktif alami, uranium termasuk ke seri

aktinida (actinide series). Uranium biasanya terdapat dalam jumlah kecil di bebatuan, tanah, air,

tumbuhan, dan hewan (termasuk manusia).

Uranium memiliki 3 Isotop :

- U234 kadar sangat kecil

- U235 kadar 0,715 = 0,7 %

- U238 kadar 99,285 = 99,3%

Isotop U235 digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan senjata nuklir.

Uranium memiliki sifat fisik yang khas :

- Ditemukan di alam dalam bentuk U3O atau UO berwarna hijau kekuning-kuningan dan coklat

tua.

- Bila disinari cahaya ultra ungu, uranium akan mengeluarkan cahaya fluoresensi yang sangat

indah

Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel

nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya

sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut

Page 13: Teori Fisika Hawking

sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali

mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.

Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir

adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi,

juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom

akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih

kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan

gamma yang sangat berbahaya bagi manusia.

Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam

semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali. Contoh

reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama

Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen

(terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2012/03/pemanfaatan-uranium-sebagai-

bahan-bakar.html#sthash.irUkFHBT.dpuf

Cahaya bisa hasilkan daya angnkat

Para ilmuwan menciptakan foil

cahaya yang dapat

mendorong obyek-obyek kecil

ke samping. Cahaya difungsikan untuk menghasilkan tenaga yang

sama yang membuat pesawat

udara terbang, seperti yang

ditunjukkan oleh studi baru. Dengan desain yang tepat,

aliran seragam cahaya

mendorong obyek-obyek

yang sangat kecil seperti

halnya sayap pesawat terbang

menaikkan tubuh pesawat ke udara. Para peneliti telah lama

mengetahui bahwa memukul

sebuah obyek dengan cahaya

dapat mendorong obyek

tersebut. Itulah pemikiran di

balik layar surya, yang memanfaatkan radiasi untuk

tenaga pendorong di luar

angkasa. "Kemampuan cahaya

untuk mendorong sesuatu

sudah diketahui," tutur rekan

peneliti Grover Swartzlander dari Institut Teknologi

Rochester di New York, seperti

yang dikutip Science News

(05/12/10). Trik baru cahaya lebih menarik

Page 14: Teori Fisika Hawking

dari sebuah dorongan biasa:

Hal itu menciptakan tenaga

yang lebih rumit yang disebut daya angkat , bukti ketika sebuah aliran pada satu arah

menggerakkan sebuah obyek

secara tegak lurus. Foil udara

atau airfoil menghasilkan daya

angkat; ketika mesin memutar

baling-baling dan menggerakkan pesawat ke

depan, sayap-sayapnya yang

dimiringkan menyebabkan

pesawat itu naik. Foil cahaya tidak dimaksudkan

untuk menjaga sebuah pesawat

tetap berada di udara selama

penerbangan dari satu bandara

ke bandara lainnya. Namun

kesatuan alat-alat yang sangat kecil tersebut boleh digunakan

untuk mendayakan mesin-

mesin mikro,

mentransportasikan partikel-

partikel yang sangat kecil atau

bahkan membolehkan metode-metode sistem kemudi

pada layar surya. Daya angkat optik merupakan

"ide yang sangat rapi", kata

fisikawan Miles Padgett dari

Universitas Glasgow di

Skotlandia, namun terlau dini

untuk mengatakan bagaimana efek tersebut boleh

dimanfaatkan. "Mungkin

berguna, mungkin tidak.

Waktu yang akan

membuktikan." Cahaya tersebut dapat

memiliki daya angkat yang tak

terduga ini dimulai dari sebuah

pertanyaan yang sangat

sederhana, Swartzlander

mengatakan, "Jika kita mempunyai sesuatu berbentuk

sayap dan kita menyinarinya

dengan cahaya, apa yang

terjadi?" Eksperimen-

eksperimen pemodelan

menunjukkan kepada para peneliti bahwa sebuah defleksi

asimetris cahaya akan

menciptakan sebuah daya

angkat yang sangat stabil. "Jadi

kami pikir lebih baik melakukan

satu eksperimen," kata Swartzlander Para peneliti membuat

Page 15: Teori Fisika Hawking

batangan-batangan sangat

kecil berbentuk mirip sayap

pesawat terbang, di satu sisi

pipih dan di sisi lainnya berliku.

Ketika foil-foil udara berukuran mikron ini dibenamkan ke

dalam air dan dipukul dengan

130 miliwatt cahaya dari dasar

wadah, foil-foil tersebut mulai

bergerak ke atas, seperti yang

diduga. Namun batangan- batangan tersebut juga mulai

bergerak ke samping, arah

tegak lurus terhadap cahaya

yang datang. Bola-bola

simetris sangat kecil tidak

menunjukkan efek daya angkat ini, seperti yang ditemukan tim

tersebut. Daya angkat optik berbeda dari

daya angkat aerodinamis

dengan sebuah foil udara.

Sebuah pesawat udara terbang

karena udara yang mengalir

lebih lambat di bawah sayap- sayapnya menggunakan

tekanan lebih besar daripada

udara yang mengalir lebih

cepat di atas. Namun pada foil

cahaya,daya angkat diciptakan

di dalam obyek-obyek tersebut ketika sorotan sinar

melaluinya. Bentuk foil udara

transparan terebut

menyebabkan cahaya

dibiaskan berbeda-beda

tergantung pada tempat cahaya itu lewat, yang

menyebabkan pembengkokan

sesui momentum sorotan yang

menghasilkan daya angkat. Sudut-sudut daya angkat foil-

foil cahaya ini sekitar 60

derajat, menurut temuan tim

tersebut. "Kebanyakan benda-

benda aerodinamis mengudara

pada sudut-sudut yang sangat gradual, akan tetapi hal ini

memiliki sudut daya angkat

yang luar biasa dan sangat

kuat," ujar Swartzlander. "Anda

bisa bayangkan apa yang akan

terjadi jika pesawat anda mengudara pada 60 derajat --

perut anda akan berada di

kaki." Ketika batangan-batangan itu

Page 16: Teori Fisika Hawking

terangkat, seharusnya tidak

jatuh atau kehilangan daya

angkat, seperti yang diprediksi.

"Sebenarnya benda tersebut

bisa menstabilkan diri sendiri," kata Padgett. Swartzlander mengatakan

bahwa dia berharap pada

akhirnya bisa menguji foil-foil

cahaya tersebut di udara juga,

dan mencoba berbagai bentuk

serta material dengan berbagai sifat pembiasan. Dalam studi

tersebut para penelit

menggunakan cahaya infra

merah untuk menghasilkan

daya angkat tersebut, tapi jenis

cahaya lainnya juga bisa, kata Swartzlander. "Yang indah

tentang hal ini ialah bahwa

benda itu akan berfungsi

selama anda memiliki cahaya." Studi tersebut dipublikasikan di

Nature Photonics tanggal 5

Desember. Semoga hal ini bisa diteliti lebih

lanjut dan dikembangkan

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2011/03/cahaya-bisa-hasilkan-daya-

angnkat.html#sthash.VxhFgAtv.dpuf

Teori dan Konsep Mesin Waktu

Page 17: Teori Fisika Hawking

Sampai detik ini, manusia masih penasaran dengan yang namanya Mesin Waktu. Ya, memang

hal tersebut sangat bikin penasaran, karena apabila itu dapat terwujud menjadi nyata, maka kita

akan bisa memutarbalikkan waktu, dari satu dimensi ke dimensi lain. Berikut akan dibahas

penjelasan teoritis tentang mesin waktu tersebut.

Sudah tahu tentang “John Tutor”? Dia adalah si penjelajah waktu yang datang dari tahun 2036.

Jika belum, Klik Disini, karena artikel ini ada hubungannya dengan mythe keberadaannya yang

transit ke masa sekarang dari masa depan, yaitu tahun 2036.

1. Pengertian Ruang Waktu

A. Miskonsepsi Tentang Ruang Waktu

Page 18: Teori Fisika Hawking

Apakah ini pendapat kamu tentang waktu? “waktu selalu berjalan dengan kecepatan yang sama

dimana2 di seluruh alam semesta ini”

Apakah ini pendapat kamu tentang ruang? “ruang ya begitu saja, 3 dimensil dan statis”

Maka kamu salah, ternyata ruang waktu itu sangat relatif, bisa berubah-ubah, tergantung

keadaannya, dan ini buktinya :

B. Bukti Relativitas Ruang Waktu Ada 2 hal yang bisa mempengaruhi Ruang Waktu, Kecepatan, dan Gravitasi, ini buktinya :

a. Gravitational Lensing

Page 19: Teori Fisika Hawking

Bagaimana gravitasi bisa mempengaruhi ruang dan waktu? Begini, pertama kamu jangan salah

paham tentang gravitasi. Gravitasi bukan cuma sesuatu yang menarik kamu ke bumi, bukan

hanya itu. Gravitasi adalah pembengkokkan ruang dan waktu yang dilakukan oleh benda

bermassa, dan semakin besar massa suatu benda, semakin besar pula pembengkokkan ruang

waktu yang dilakukannya.

Dan ini adalah bukti dari pembengkokan itu? Di tengah gambar tersebut keliatan banget

gambarnya „menggembung‟, ini terjadi karena galaksi yang dilewati cahaya tersebut memiliki

massa yang besar, sehingga ruang waktu bengkok. Dan saat cahaya melewatinya, jalur cahaya

tersebut juga membengkok, jadinya keliatan menggembung.

Page 20: Teori Fisika Hawking

Coba kita liat gambar ini kalo (misalnya) dilihat dari samping. Kenapa ruang waktu bisa

membengkok karena massa yang besar? Ini karena ruang waktu bersifat seperti kain. Kalau

sebuah kain seprei dibentangkan, dan kamu naruh bola bowling di atasnya, maka bola bowling

itu akan membengkokkan sepreinya, khan? Itulah yang terjadi di alam semesta ini,

pembengkokkan ruang oleh benda bermassa.

b. Muon

Page 21: Teori Fisika Hawking

Muon adalah partikel yang hanya hidup selama 2/1 juta detik. Muon terbentuk saat cosmic ray

terbentur atmosfir atas bumi. Karena Muon hidup hanya selama 2/1 juta detik, harusnya mereka

hanya mampu berjalan sekitar beberapa ratus meter sebelum lenyap. Tapi kenyataanya, banyak

Muon ditemukan di permukaan bumi.

Kenapa bisa begitu??

Karena kecepatan mempengaruhi waktu. Semakin cepat suatu benda bergerak, semakin lambat

waktu berjalan baginya. Ini yang disebut dengan dilasi waktu. Inilah kenapa si Muon yang hidup

selama 2/1 juta sekon mampu sampai ke permukaan bumi, karena 2/1 juta sekon bagi dia =

beberapa sekon bagi kita.

2. Pergi Ke Masa Depan

a. Dengan Kecepatan Inget sama si Muon? Dia mampu „pergi ke masa depan‟, karena ia memiliki kecepatan yang luar

biasa.

Jadi Teorinya Begini :

“Kita bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, supaya waktu berjalan lebih

lambat bagi kita, dan begitu kita kembali ke kecepatan normal, maka bumi sudah futuristik

githu”.

Hanya saja ada masalah mengenai ini :

Yang doyan kebut-kebutan pasti tau, semakin cepat suatu benda bermassa bergerak, semakin

berat dirinya. Dan semakin berat sesuatu, semakin besar tenaga yang diperlukan untuk

menggerakkanya. Maka, untuk menggerakkan kita mendekati kecepatan cahaya, diperlukan

energi yang luar biasa besar, dan seluruh energi di bumi pun gak bakalan cukup.

b. Dengan Gravitasi

Page 22: Teori Fisika Hawking

Diatas udah dijelasin tentang pengaruh gravitasi terhadap ruang, bukan terhadap waktu. Tapi,

karena ruang dan waktu terikat erat, maka perubahan di ruang juga berpengaruh terhadap waktu.

Maka, semakin besar suatu daerah terbengkokkan ruangnya, waktunya akan berjalan semakin

lamban.

Contoh :

Karena semakin dekat kamu ke inti bumi, semakin besar pula gravitasinya, dan sebaliknya.

Waktu bagi orang yang ada di permukaan bumi, lebih lambat bagi orang yang ada di lantai 100

gedung bertingkat. (Walaupun perbedaan jarak waktunya sangat kecil sekali).

Jadi Teorinya Begini :

“Kita pergi ke tempat yang massanya lebih besar dari bumi, supaya waktu berjalan lambat bagi

kita dan cepet bagi bumi, sehingga pas kita balik ke bumi, bumi sudah futusitik.”

Ok, apa coba benda yg massanya jauh lebih gede dari bumi, yang memungkinkan perjalanan

waktu??? “Black Hole”. Black Hole adalah benda yg bermassa luar biasa dan sangat padat, tentu

saja gravitasinya gila-gilaan. Dan gravitasi yang gila, tentu saja bakal memperlambat waktu

dengan gila. (bahkan di pusat black hole/singularitas, waktu berhenti sangking kuatnya

gravitasinya).

Tapi, seperti menjelajahi waktu dengan kecepatan, hal ini juga punya masalah. Masalah yang

sangat besar : Kamu Bakal Mati ! Begitu kamu melewati event horizon, gak ada cara bagi kamu

untuk keluar, maka kamu bakal terhisap ke sigularitas, dan dihancurkan sampai ketiadaan.

3. Worm Hole

Kalau cara-cara diatas sepertinya hanya bisa pergi ke masa depan tanpa bisa ke masa lalu, kalo

worm hole bisa pergi ke masa depan maupun masa lalu.

Lalu apa itu worm hole?

Begini, seperti kita ketahui, ruang waktu itu seperti kain, atau kertas jugalah. Sekarang kamu

ambil kertas, bikin titik A dan titik B, jaraknya misalnya 10 cm, kalau kita mau jalan dari a ke b,

tentu bakal 10 cm bukan???

Nggak, coba kamu lipat kertas itu, dekatkan a ke b dan buat lobang di kertas itu. Lubang itulah

yang disebut worm hole, jalan pintas menembus ruang waktu. Nah, karena melalui jalan pintas

ini, kamu berarti jalan lebih cepat daripada cahaya (yang melalui jalan biasa), maka kamu bisa

pergi ke masa depan dengan ini, dan tergantung cara kamu melipat ruang waktunya, kamu bisa

juga pergi ke masa lalu.

Masalah dari worm hole tentu saja jelas :

1. Kita belum tau bagaimana cara melipat ruang.

2. Perlu energi yang luar biasa untuk „melubangi‟ ruang waktu.

4. Mesin Waktu Ronald Mallet

Page 23: Teori Fisika Hawking

Kamu pasti pernah denger E=mc². Energi yang dihasilkan = massa x kecepatan cahaya kuadrat.

Artinya, kalau kamu melarikan sebuah benda bermassa m (kg) dengan kecepatan c (m/s) kuadrat,

maka kamu akan menghasilkan energi sebesar E (joule).

Jadi, menurut teori ini, baik materi maupun energi mampu menciptakan medan gravitasi, dan

karena cahaya adalah energi, dia memakai sinar laser untuk membuat gravitasi. Yang dia

lakukan, adalah menyilang-nyilangkan banyak sinar laser untuk menciptakan efek gravitasi,

membuat lubang di ruang waktu, dan (menurutnya) bisa menciptakan mesin waktu.

Tetapi :

1. Lubang di ruang waktunya sangat kecil, boro-boro manusia bisa masuk, mungkin hanya

partikel sub atomik yang muat.

2. Kemampuannya kembali ke masa lalu terbatas pada waktu mesin waktu tersebut dinyalakan,

misalnnya : mesin waktunya dinyalain jam 12, tgl 1, januari 2009. Nah, yang paling mentok ke

masa lalunya yaitu ke jam 12, 1 januari 2009 itu, gak bisa ke sebelumnya. Mesin waktu ini masih

dalam tahap pengembangan, walaupun banyak yang pesimis, tapi Ronald Mallet tetep

melanjutkannya.

5. Time Paradox

Page 24: Teori Fisika Hawking

Gimana kalo kita udah punya mesin waktu yang benar-benar bekerja? Apakah menggunakannya

bakal membuat kekacauan di ruang waktu? Mungkin gak ini terjadi? Gimana kalo kamu

membunuh kakek kamu sebelum bapak kamu ada? Apakah kamu bakal hilang nantinya???

Karena semua hal yg kita lihat ini terbuat dari atom, maka mendingan kita liat dulu apa yg terjadi

di dunia atom. Sebenernya, partikel2 atom itu penjelajah waktu secara alami. Ini adalah

percobaan 2 celah, sebuah partikel (elektron) ditembakan melalui sebuah celah, lalu dari celah

tersebut dibuat lagi 2 celah dibelakangnya.

Harusnya khan partikel memilih salah satu dari 2 celah tersebut untuk dilalui? Tapi anehnya

nggak! Ternyata 1 partikel dapat melalui 2 celah!! Ini berarti sebuah partikel dapat berada di 2

tempat sekaligus!? Dan karena kita terdiri dari partikel, kita mungkin juga bisa berada di 2

tempat secara bersamaan. Hal ini membuat ilmuwan memikirkan tentang teori gila lainnya,

“Multiverse”.

6. Multiverse

Page 25: Teori Fisika Hawking

Pernah nonton filmnya Jet Lee, “The One”?

Disana diceritakan, bahwa si Jet Lee ini punya banyak duplikat dirinya di semesta-semesta lain.

Di semesta A dia jadi polisi, di semesta B dia jadi beach boy, dll. Ilmuwan percaya ini sangat

mungkin terjadi.

Kenapa? inget partikel yang bisa menjadi 2 tadi? Bila partikel2 yang menyusun alam semesta ini

bisa bercabang menjadi 2 sekaligus. Mungkin saja seluruh semesta kita ini bisa bercabang-

cabang, bila ada cabang bagi kemungkinan yang akan terjadi.

Misalkan :

Beckham nendang freekick, jadi kemungkinannya : meleset ke kiri, meleset ke kanan, kena pager

betis ditepis, ditangkep, goal, bisa juga dia tiba2 mati jantungan, dsb. Jumlah kemungkinannya

tak terbatas, maka jika sebuah objek dihadapkan kepada kemungkinan yang banyak ini, maka

semesta akan bercabang-cabang mengikuti kemungkinan-kemungkinan yang dapat terjadi.

Memang kedengerannya gila, tapi bila partikel bisa melakukannya, maka seluruh semesta yang

terdiri dari partikel ini dapat melakukannya, khan?!

Balik lagi ke pertanyaan semula, apa yang terjadi kalo kamu membunuh kakek kamu sebelum

dia ngelahirin bapak kamu? Inget multiverse tadi? Ini membuktikan kalo kamu kembali ke masa

lalu dan mangubah sejarah. Apa yang sudah terjadi di semesta kamu gak akan berubah, kamu

gak bakalan hilang, karena itu hanya akan membuat semesta baru, yang berbeda dengan semesta

kamu sebelumnya.

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2012/11/teori-dan-konsep-mesin-

waktu.html#sthash.FQyrBlR3.dpuf

fisika indonesia

Media pembelajaran online ilmu fisika

Home Buku Animasi Bank Soal Download Aplikasi

Home » aplikasi fisika » eksperiment » fisika partikel » nobel fisika » penemuan fisika » higgs boson aka

partikel tuhan, penemuan fenomenal di abad ini yang akan merubah pengetahuan tentang ilmu fisika

higgs boson aka partikel tuhan, penemuan

fenomenal di abad ini yang akan merubah

pengetahuan tentang ilmu fisika

Page 26: Teori Fisika Hawking

Istilah Higgs Boson semakin terkenal saat ini.. kenapa ya? Apa sih itu Higgs Boson? Kok orang-orang

juga mengatakan Higgs Boson adalah partikel Tuhan?

Higgs Boson menjadi terkenal karena baru saja di temukan oleh seorang ilmuwan CERN yang bernama

Peter Higgs, yang diumumkan tanggal 4 Juli 2012 kemaren. Boson adalah nama untuk partikel-partikel

yang cenderung menggerombol dengan partikel-partikel sejenisnya sendiri. Higgs boson adalah boson

yang juga berinteraksi dengan partikel-partikel lain penyusun materi dan menyebabkan partikel-partikel

lain penyusun materi tersebut memiliki massa (alias berat).

Higgs Boson dibilang juga sebagai partikel Tuhan karena Higgs Boson yang menyebabkan partikel lain

penyusun materi memiliki massa, karena suatu materi memiliki massa makanya bisa terbentuk segala

sesuatu termasuk planet, bintang dan alam semesta ini.

Penemuan Higgs Boson

Berikut adalah inti dari model standar, yang dikembangkan pada awal tahun 1970: seluruh alam semesta

kita terdiri dari 12 partikel materi yang berbeda dan empat gaya [sumber: Organisasi Eropa untuk Riset

Nuklir]. Di antara mereka 12 partikel, Anda akan menemukan enam quark dan enam lepton. Quark

membentuk proton dan neutron, sementara anggota keluarga lepton termasuk elektron dan neutrino

elektron, rekan netral dibebankan. Para ilmuwan berpikir bahwa lepton dan quark adalah terpisahkan;

bahwa Anda tidak dapat memisahkan mereka menjadi partikel yang lebih kecil. Seiring dengan semua

partikel-partikel, model standar juga mengakui empat gaya: gravitasi, elektromagnetik, kuat dan lemah.

Tanpa adanya medan Higgs dan Higgs Boson, atom yang tersusun atas partikel-partikel tak mungkin

terbentuk. Demikian juga ikatan kimia dan obyek-obyek semesta.

CERN menyatakan bahwa partikel yang ditemukan adalah boson, tetapi belum tentu Higgs boson.

Sebenarnya, apa itu Higgs boson dan apa pula boson?

Boson adalah nama untuk partikel-partikel yang cenderung menggerombol dengan partikel-partikel

sejenisnya sendiri. Higgs boson adalah boson yang juga berinteraksi dengan partikel-partikel lain

penyusun materi dan menyebabkan partikel-partikel lain penyusun materi tersebut memiliki massa (alias

berat).

Penemuan Higgs boson dikatakan mampu menutup lubang dalam Model Standar Fisika Partikel.

Sebenarnya, apa itu Model Standar Fisika Partikel? Apa yang dinyatakan dalam model tersebut?

Model Standar Fisika Partikel merupakan sebuah kerangka kerja teoretik yang mendeskripsikan partikel

Page 27: Teori Fisika Hawking

elementer di alam semesta.

Partikel-partikel ini adalah partikel-partikel penyusun materi, partikel-partikel perantara interaksi antar

partikel materi, dan Higgs Boson.

Kecuali Higgs Boson, semua partikel dalam Model Standard sudah ditemukan. Lubang di sini adalah:

hasil-hasil penelitian dan pengukuran eksperimen semuanya sesuai dengan prediksi teoretik Model

Standard, sehingga secara tidak langsung mengindikasikan adanya Higgs Boson.

Catatan : Model Standar menyatakan bahwa partikel penyusun materi terbagi menjadi dua tipe, yaitu

quarks dan lepton. Setiap tipe memiliki 6 jenis partikel. Sementara itu, partikel perantara interaksi antar

materi (force and carrier) disebut boson. Masing-masing boson membawa gaya sendiri, gluon membawa

gaya kuat, foton membawa gaya elektromagnet W dan Z boson membawa gaya lemah dan graviton

membawa gaya gravitasi. Higgs boson menentukan massa.

Apa kaitan Model Standar fisika Partikel, Higgs boson dan pembentukan alam semesta?

Higgs Boson merupakan partikel yang memberikan massa kepada materi. Sementara dalam pembentukan

alam semesta (proses kosmologi), gaya gravitasi merupakan gaya yang berperan paling penting dalam

skala kosmik. Namun gravitasi terjadi karena partikel memiliki massa.

Catatan : Jika massa tidak ada, maka atom takkan terbentuk. Selanjutnya, unit yang leboh besar seperti

molekul, planet, galaksi. bintang dan semesta juga takkan terbentuk.

Secara sederhana, bagaimana sebenarnya proses pencarian Higgs boson oleh CERN?

Akselerator LHC di CERN menumbukkan proton dan proton pada energi dan intensitas tinggi. Dalam

setiap tumbukan, terjadi proses penciptaan partikel-partikel. Kebanyakan partikel-partikel yang tercipta

adalah partikel-partikel yang sudah sering/sudah ditemukan. Namun dalam setiap sekian juta/milyar

tumbukan, terciptalah Higgs boson.Sekarang fisikawan harus menyaring Higgs boson yang tercipta setiap

beberapa sekian juta/milyar tumbukan itu dari produk-produk lain.

Apakah dengan penemuan kemarin maka misi CERN mencari Higgs Boson sudah selesai?

Belum selesai! It is only the beginning. Belum jelas apakah ini adalah Higgs Boson sebagaimana

diprediksi dari Model Standard atau dari teori fisika baru di luar Model Standard.

Apakah dengan penemuan Higgs boson maka pembentukan semesta bisa dijelaskan dengan

gamblang? Atau tetap masih menyisakan misteri?

Sebagian misteri akan terkuak, namun masih ada misteri tersisa. Proses inflasi dalam kosmologi hingga

saat ini masih misHiggsterius dan belum diketahui pasti detailnya, sebagai contoh.

Page 28: Teori Fisika Hawking

Apa saja dampak penemuan Higgs boson?

Ini memberikan pengetahuan baru yang fundamental tentang alam semesta di mana kita hidup. Begitu

fundamentalnya sehingga pengetahuan ini akan mengubah pengetahuan fisika untuk seterusnya

setelah ini

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2012/11/higgs-boson-aka-partikel-tuhan-

penemuan.html#sthash.zGtmyBRa.dpuf

fisika indonesia

Media pembelajaran online ilmu fisika

Home Buku Animasi Bank Soal Download Aplikasi

Home » aplikasi fisika » eksperiment » fisika partikel » nobel fisika » penemuan fisika » higgs boson aka

partikel tuhan, penemuan fenomenal di abad ini yang akan merubah pengetahuan tentang ilmu fisika

higgs boson aka partikel tuhan, penemuan

fenomenal di abad ini yang akan merubah

pengetahuan tentang ilmu fisika

Istilah Higgs Boson semakin terkenal saat ini.. kenapa ya? Apa sih itu Higgs Boson? Kok orang-orang

juga mengatakan Higgs Boson adalah partikel Tuhan?

Higgs Boson menjadi terkenal karena baru saja di temukan oleh seorang ilmuwan CERN yang bernama

Peter Higgs, yang diumumkan tanggal 4 Juli 2012 kemaren. Boson adalah nama untuk partikel-partikel

yang cenderung menggerombol dengan partikel-partikel sejenisnya sendiri. Higgs boson adalah boson

yang juga berinteraksi dengan partikel-partikel lain penyusun materi dan menyebabkan partikel-partikel

lain penyusun materi tersebut memiliki massa (alias berat).

Higgs Boson dibilang juga sebagai partikel Tuhan karena Higgs Boson yang menyebabkan partikel lain

Page 29: Teori Fisika Hawking

penyusun materi memiliki massa, karena suatu materi memiliki massa makanya bisa terbentuk segala

sesuatu termasuk planet, bintang dan alam semesta ini.

Penemuan Higgs Boson

Berikut adalah inti dari model standar, yang dikembangkan pada awal tahun 1970: seluruh alam semesta

kita terdiri dari 12 partikel materi yang berbeda dan empat gaya [sumber: Organisasi Eropa untuk Riset

Nuklir]. Di antara mereka 12 partikel, Anda akan menemukan enam quark dan enam lepton. Quark

membentuk proton dan neutron, sementara anggota keluarga lepton termasuk elektron dan neutrino

elektron, rekan netral dibebankan. Para ilmuwan berpikir bahwa lepton dan quark adalah terpisahkan;

bahwa Anda tidak dapat memisahkan mereka menjadi partikel yang lebih kecil. Seiring dengan semua

partikel-partikel, model standar juga mengakui empat gaya: gravitasi, elektromagnetik, kuat dan lemah.

Tanpa adanya medan Higgs dan Higgs Boson, atom yang tersusun atas partikel-partikel tak mungkin

terbentuk. Demikian juga ikatan kimia dan obyek-obyek semesta.

CERN menyatakan bahwa partikel yang ditemukan adalah boson, tetapi belum tentu Higgs boson.

Sebenarnya, apa itu Higgs boson dan apa pula boson?

Boson adalah nama untuk partikel-partikel yang cenderung menggerombol dengan partikel-partikel

sejenisnya sendiri. Higgs boson adalah boson yang juga berinteraksi dengan partikel-partikel lain

penyusun materi dan menyebabkan partikel-partikel lain penyusun materi tersebut memiliki massa (alias

berat).

Penemuan Higgs boson dikatakan mampu menutup lubang dalam Model Standar Fisika Partikel.

Sebenarnya, apa itu Model Standar Fisika Partikel? Apa yang dinyatakan dalam model tersebut?

Model Standar Fisika Partikel merupakan sebuah kerangka kerja teoretik yang mendeskripsikan partikel

elementer di alam semesta.

Partikel-partikel ini adalah partikel-partikel penyusun materi, partikel-partikel perantara interaksi antar

partikel materi, dan Higgs Boson.

Kecuali Higgs Boson, semua partikel dalam Model Standard sudah ditemukan. Lubang di sini adalah:

hasil-hasil penelitian dan pengukuran eksperimen semuanya sesuai dengan prediksi teoretik Model

Standard, sehingga secara tidak langsung mengindikasikan adanya Higgs Boson.

Catatan : Model Standar menyatakan bahwa partikel penyusun materi terbagi menjadi dua tipe, yaitu

quarks dan lepton. Setiap tipe memiliki 6 jenis partikel. Sementara itu, partikel perantara interaksi antar

Page 30: Teori Fisika Hawking

materi (force and carrier) disebut boson. Masing-masing boson membawa gaya sendiri, gluon membawa

gaya kuat, foton membawa gaya elektromagnet W dan Z boson membawa gaya lemah dan graviton

membawa gaya gravitasi. Higgs boson menentukan massa.

Apa kaitan Model Standar fisika Partikel, Higgs boson dan pembentukan alam semesta?

Higgs Boson merupakan partikel yang memberikan massa kepada materi. Sementara dalam pembentukan

alam semesta (proses kosmologi), gaya gravitasi merupakan gaya yang berperan paling penting dalam

skala kosmik. Namun gravitasi terjadi karena partikel memiliki massa.

Catatan : Jika massa tidak ada, maka atom takkan terbentuk. Selanjutnya, unit yang leboh besar seperti

molekul, planet, galaksi. bintang dan semesta juga takkan terbentuk.

Secara sederhana, bagaimana sebenarnya proses pencarian Higgs boson oleh CERN?

Akselerator LHC di CERN menumbukkan proton dan proton pada energi dan intensitas tinggi. Dalam

setiap tumbukan, terjadi proses penciptaan partikel-partikel. Kebanyakan partikel-partikel yang tercipta

adalah partikel-partikel yang sudah sering/sudah ditemukan. Namun dalam setiap sekian juta/milyar

tumbukan, terciptalah Higgs boson.Sekarang fisikawan harus menyaring Higgs boson yang tercipta setiap

beberapa sekian juta/milyar tumbukan itu dari produk-produk lain.

Apakah dengan penemuan kemarin maka misi CERN mencari Higgs Boson sudah selesai?

Belum selesai! It is only the beginning. Belum jelas apakah ini adalah Higgs Boson sebagaimana

diprediksi dari Model Standard atau dari teori fisika baru di luar Model Standard.

Apakah dengan penemuan Higgs boson maka pembentukan semesta bisa dijelaskan dengan

gamblang? Atau tetap masih menyisakan misteri?

Sebagian misteri akan terkuak, namun masih ada misteri tersisa. Proses inflasi dalam kosmologi hingga

saat ini masih misHiggsterius dan belum diketahui pasti detailnya, sebagai contoh.

Apa saja dampak penemuan Higgs boson?

Ini memberikan pengetahuan baru yang fundamental tentang alam semesta di mana kita hidup. Begitu

fundamentalnya sehingga pengetahuan ini akan mengubah pengetahuan fisika untuk seterusnya

setelah ini

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2012/11/higgs-boson-aka-partikel-tuhan-

penemuan.html#sthash.zGtmyBRa.dpuf

Page 31: Teori Fisika Hawking

Fisika dan Sepak Bola

Apa yang dilakukan pemain-pemain sepak bola sangat erat kaitannya dengan fisika. Sebut saja ketika

melakukan tendangan bola ke gawang, ia dapat mengatur kecepatan dan sudut elevasi bola secara baik.

Terlalu besar sudut elevasi dan kecepatannya, bola akan melewati mistar. Sebaliknya jika sudut elevasi

dan kecepatan terlalu kecil, bola tidak akan sampai ke gawang.

For your info, sebenarnya pemain sepak bola bisa diapresiasikan sebagai ahli fisika di lapangan hijau.

Karena, setiap pemain bola sebisa mungkin harus mampu mengukur dengan tepat berapa besar gaya

yang harus diberikan dan ke mana arah bola harus ditendang. Ujung-ujungnya kecepatan bola menjadi

sangat kencang dan akurat.

Dan sepak bola sebenarnya adalah permainan fisika. Kita akan menikmati mengapa lintasan bola

berbentuk parabola, bagaimana tendangan pisang, dan mengapa seorang penjaga gawang sangat susah

menahan tendangan penalti. Intinya seorang pemain profesional kala dilengkapi dengan ilmu fisika akan

dapat memperbaiki skill dan kemampuannya.

Gerakan parabola

bola yang ditendang dengan sudut elevasi tertentu akan membentuk lintasan parabola. Bentuk lintasan

ini akan sangat dipengaruhi oleh gaya gravitasi Bumi, kecepatan, dan sudut elevasi bola.

Tanpa gravitasi, bola akan bergerak lurus ke atas. Gravitasilah yang menarik bola turun. Semakin besar

gravitasi semakin cepat bola jatuh ke tanah. Bandingkan dengan di Bulan. Dengan tingkat gravitasi yang

lebih kecil, lintasan bola yang ditendang-misalnya-oleh seorang astronout akan menjadi lebih jauh,

dibandingkan kala ia menendang sebuah bola di Bumi.

Buat sedikit bocoran ya, kita ingin kan punya tendangan yang keras dan jauh? Untuk melakukan hal itu,

Page 32: Teori Fisika Hawking

seorang pemain sepak bola harus menendang bola sekeras mungkin dengan sudut elevasi 45 derajat.

Tendangan pisang

Siapa yang enggak kenal sama Pele. Legenda hidup asal Brasil itu terkenal dengan tendangan pisangnya.

Atau sudut dunia mana sih yang enggak kenal sama David Beckham? Kapten timnas Inggris ini juga

punya senjata andalan berupa tendangan bebas melengkung nan akurat.

Kita tentu masih ingat gol-gol manis David Beckham melalui tendangan bebasnya, yang dilakukan sekitar

30 meter di depan gawang. Beckham menendang bola dengan kecepatan sekitar 120 km per jam, bola

melambung sekitar 1 meter melewati kepala para pagar betis itu dan secara tiba-tiba bola membelok

serta masuk ke gawang lawan (Gb 2).

Bagaimana David Beckham melakukan ini?

Seorang pengamat sepak bola Keith Hanna mengatakan bahwa Beckham melakukan ini karena otaknya

yang genius dapat memproses perhitungan fisika yang kompleks secara cepat sekali. Peneliti lain dari

Universitas Sheffield, Inggris, mengatakan hal yang sama, “…Beckham was applying some very

sophisticated physics.”

Lintasan bola yang menyerupai bentuk pisang ini sudah lama menjadi perhatian para peneliti.

Gustav Magnus tahun 1852 pernah meneliti kasus sebuah bola yang bergerak sambil berotasi (Gb 3).

Gerakan bola ini menimbulkan aliran udara. Akibat rotasi bola, aliran udara yang searah dengan arah

rotasi bola (A) bergerak relatif lebih cepat dibandingkan aliran udara pada sisi bola yang lain ( B ).

Menurut Bernoulli, semakin cepat udara mengalir, semakin kecil tekanannya. Akibatnya, tekanan di B

lebih besar dibandingkan tekanan di A. Perbedaan tekanan ini menimbulkan gaya yang membelokkan

bola ke arah A. Membeloknya bola akibat perbedaan tekanan udara ini sering disebut efek magnus

untuk menghormati Gustav Magnus.

Page 33: Teori Fisika Hawking

Pada tendangan bebas bola yang bergerak dengan kecepatan 110 km per jam dan berotasi dengan 10

putaran tiap detiknya dapat menyimpang/membelok lebih dari 4 meter, cukup membuat penjaga

gawang kebingungan.

Yang juga membuat tendangan Beckham lebih spektakuler adalah efek lengkungan tajam di dekat akhir

lintasan bola. Lengkungan tajam yang tiba-tiba inilah yang membuat kiper-kiper terperangah karena

bola berbelok begitu cepat dengan tiba-tiba. Apa yang menyebabkan ini?

Peneliti Inggris, Peter Bearman, mengatakan bahwa efek magnus akan mengecil jika kecepatan gerak

bola terlalu besar atau rotasinya lebih lambat. Jadi untuk mendapat efek magnus yang besar, seorang

harus membuat bola berputar sangat cepat, tetapi kecepatannya tidak boleh terlalu cepat. Ketika

Beckham menendang bola secara keras dengan sisi sepatunya sehingga bola dapat berotasi cepat sekali,

Page 34: Teori Fisika Hawking

bola melambung dan mulai membelok akibat adanya efek magnus. Gesekan bola dengan udara akan

memperlambat gerakan bola (kecepatan bola berkurang). Jika rotasi bola tidak banyak berubah,

pengurangan kecepatan dapat menyebabkan efek magnus bertambah besar, akibatnya bola

melengkung lebih tajam, masuk gawang, membuat penonton terpesona dan berdecak kagum.

Menyundul

Menyundul merupakan bagian penting dalam sepakbola. Banyak gol tercipta melalui sundulan kepala.

Menyundul bola membutuhkan koordinasi yang baik dari kepala, badan, serta pengetahuan tentang

kecepatan bola dan arah sundulan.

Ada 2 posisi menyundul bola: 1) ditempat dengan melompat vertikal 2) berlari sambil melompat

menyambut bola. Pada posisi 2, bola akan bergerak lebih cepat karena mendapat tambahan momentum

dari gerakan kita. Besarnya momentum yang diterima bola sangat tergantung pada ke elastisan bola dan

kekuatan otot tulang belakang ketika kita menyundul bola. Untuk membuat sundulan sekuat mungkin,

kepala harus ditarik kebelakang sebanyak mungkin (badan melengkung), paha ditarik kebelakang dan

lutut bengkok (Gb. 4). Pada posisi ini terjadi keseimbangan aksi-reaksi, pemain tidak terpelanting atau

terputar dan kepala siap memberikan sundulan kuat ke bola. Saat bola menyentuh kepala, tubuh harus

setegar mungkin agar lebih banyak energi dapat diberikan ke bola (gerakan otot dan urat yang tidak

perlu akan menyerap energi kita dan dapat mengurangi energi yang diberikan pada bola).

Page 35: Teori Fisika Hawking

Waktu sentuh kepala dengan bola (23 milidetik) yang relatif lebih lama dibandingkan waktu sentuh kaki

ketika ia menendang bola (8 milidetik), memungkinkan kita untuk mengarahkan bola secara akurat ke

arah yang kita inginkan.

Orang botak sering mendapat keuntungan dalam menyundul bola (rambut gondrong akan menyerap

sebagian energi bola sehingga bola yang terpantul akan berkurang kecepatannya). Tetapi bukan berarti

orang gondrong tidak bisa menyundul keras.

Tendangan penalti

Tendangan penalti adalah tendangan yang sangat ditakuti oleh para penjaga gawang. Tendangan ini

dilakukan pada jarak 11 meter dari gawang dan biasanya jarang gagal. Seorang pemain sepak bola

profesional dapat menendang bola dengan kecepatan sekitar 30 meter per detik (108 km/jam). Dengan

kecepatan ini, bola akan mencapai ujung kanan atas gawang dalam waktu 0,45 detik dan untuk ujung

kanan bawah 0,38 detik.

Menurut perhitungan Sam Williamson, fisikawan di Center for Neural Science New York, waktu 0,38

detik tidak cukup untuk menangkap bola. Ketika bola ditendang, penjaga gawang akan bereaksi rata-rata

setelah 0,3 detik. Begitu bereaksi, otak akan memberi perintah pada otot untuk bergerak, ini butuh

waktu tambahan lebih dari 0,1 detik. Itu sebabnya sukar bagi penjaga gawang untuk menangkap bola

yang bergerak cepat itu. Untuk melatih reaksi yang cepat dan tepat dibutuhkan latihan yang panjang

dan pengalaman yang cukup. Itu sebabnya para kiper atau penjaga gawang dalam Piala Dunia ini rata-

rata lebih tua dibandingkan pemain lainnya.

Agar berhasil, penendang penalti harus memerhatikan arah angin, rotasi, dan kecepatan bola. Bola yang

berotasi terlalu cepat dapat menimbulkan efek magnus dan turbulensi udara yang akan menyimpangkan

bola. Menurut penelitian, tendangan yang paling efektif adalah tendangan dengan kekuatan 75 persen

sampai 80 persen dari kekuatan maksimum (kecepatan bola sekitar 80 km/jam). Pada kecepatan ini

penjaga gawang sulit menangkap bola dan kemungkinan terjadinya gol lebih besar dibandingkan dengan

tendangan dengan kekuatan penuh.

Bicara sepak bola dengan fisika sangat mengasyikkan dan tak ada habisnya. Gerakan parabola,

tendangan pisang, menyundul, dan tendangan penalti yang kita bahas di atas hanya sebagian dari

asyiknya fisika dalam sepak bola.

Page 36: Teori Fisika Hawking

Di arena Piala Dunia 2010 yang lalu kita bisa menikmati lebih banyak lagi bagaimana asyiknya fisika

diterapkan dalam sepak bola. Coba saja perhatikan bagaimana kiper Jerman memanfaatkan hukum

pemantulan untuk menepis tendangan-tendangan maut dari para pemain lawan. Atau juga bagaimana

Klose menggunakan konsep momentum, tumbukan, dan momentum sudut yang tepat untuk

menggerakkan kepalanya dan menyundul bola ke gawang musuh. Lihat juga Christiano Ronaldo dengan

menggunakan keseimbangan yang sempurna melakukan tendangan voli yang indah dan memasukkan

bola ke gawang lawan.

Jadi, untuk menjadi pemain sepak bola yang tangguh, perlu banget belajar fisika. Betul ga…?

- See more at: http://fisika-indonesia.blogspot.com/2013/04/fisika-dan-sepak-

bolo.html#sthash.tyIFggCR.dpuf

Paul Dirac : Si Jenius Dalam Sejarah Fisika

Paul Andrien Maurice Dirac

Lebih dari seratus tahun yang lalu, tepatnya pada 8 Agustus 1902, lahirlah seorang anak yang diberi nama Paul

Andrien Maurice Dirac di Bristol Inggris. Siapa sangka di kemudian hari anak yang bernama Paul Dirac ini akan

menjadi fisikawan besar Inggris yang namanya dapat disejajarkan dengan Newton, Thomson, dan Maxwell. Melalui

teori kuantumnya yang menjelaskan tentang elektron, Dirac menjelma menjadi fisikawan ternama di dunia dan

namanya kemudian diabadikan bagi persamaan relativistik yang dikembangkannya yaitu persamaan Dirac. Tulisan

ini dibuat untuk mengenang kembali perjalanan kariernya yang cemerlang dalam bidang fisika teori.

Dirac kecil tumbuh dan besar di Bristol. Ayahnya yang berasal dari Swiss bernama Charles lahir di kota Monthey

dekat Geneva pada tahun 1866 dan kemudian pindah ke Bristol Inggris, untuk menjadi guru bahasa Prancis di

Akademi Teknik Merchant Venturers. Ibunya bernama Florence Holten, wanita yang lahir di Liskeard pada tahun

1878 dan menjadi pustakawan di kota Bristol. Ayah dan Ibu Dirac menikah di Bristol pada tahun 1899 dan memiliki

tiga orang, anak dua laki-laki (dimana Paul adalah yang lebih muda) dan seorang perempuan. Setelah

menyelesaikan pendidikan SMA dan sekolah teknik, Paul Dirac melanjutkan studi di Jurusan teknik elektro

Page 37: Teori Fisika Hawking

Universitas Bristol pada tahun 1918 untuk belajar menjadi insinyur teknik elektro. Pilihannya ini diambil

berdasarkan anjuran ayahnya yang menginginkan Paul mendapatkan pekerjaan yang baik.

Dirac menyelesaikan kuliahnya dengan baik, tetapi dia tidak mendapatkan pekerjaan yang cocok paska

berkecamuknya perang dunia pada saat itu. Keinginannya adalah pergi ke Universitas Cambridge untuk

meperdalam matematika dan fisika. Dia diterima di akademi St John Cambridge pada tahun 1921, tetapi hanya

ditawarkan beasiswa yang tidak memadai untuk menyelesaikan kuliahnya. Untungnya dia sanggup mengambil

kuliah matematika terapan di Universitas Bristol selama dua tahun tanpa harus membayar uang kuliah dan tetap

dapat tinggal di rumah. Setelah itu pada tahun 1923 dia berhasil mendapatkan beasiswa penuh di akademi St John

dan dana penelitian dari Departemen perindustrian dan sains, tetapi dana inipun belum bisa menutupi jumlah

biaya yang diperlukan untuk kuliah di Cambridge. Pada akhirnya Paul Dirac berhasil mewujudkan keinginannya

kuliah di Akademi St John karena adanya permintaan dari pihak universitas. Di Cambridge Paul Dirac mengerjakan

semua pekerjaan sepanjang hidupnya sejak kuliah paska sarjananya pada tahun 1923 sampai pensiun sebagai

profesor (lucasian professor) pada tahun 1969. Dirac membuktikan bahwa dirinya pantas mendapatkan beasiswa

yang diberikan pihak universitas untuk kuliah di Cambridge.

Pada tanggal 20 oktober 1984 Paul Dirac meninggal dunia pada usia 82

tahun, sebagai peraih hadiah nobel fisika tahun 1933 dan anggota British order of merit tahun 1973. Paul Dirac

merupakan fisikawan teoretis Inggris terbesar di abad ke-20. Pada tahun 1995 perayaan besar diselenggarakan di

London untuk mengenang hasil karyanya dalam fisika. Sebuah monumen dibuat di Westminster Abbey untuk

mengabadikan namanya dan hasil karyanya, di mana di sini dia bergabung bersama sejumlah monumen yang sama

yang dibuat untuk Newton, Maxwell, Thomson, Green, dan fisikawan-fisikawan besar lainnya. Pada monumen itu

disertakan pula Persamaan Dirac dalam bentuk relativistik yang kompak. Sebenarnya persamaan ini bukanlah

persamaan yang digunakan Dirac pada saat itu, tetapi kemudian persamaan ini digunakan oleh mahasiswanya.

Penemuan yang monumental

Dirac mengukuhkan teori mekanika kuantum dalam bentuk yang paling umum dan mengembangkan persamaan

relativistik untuk elektron, yang sekarang dinamakan menggunakan nama beliau yaitu persamaan Dirac.

Persamaan ini juga mengharuskan adanya keberadaan dari pasangan antipartikel untuk setiap partikel misalnya

positron sebagai antipartikel dari elektron. Dia adalah orang pertama yang mengembangkan teori medan kuantum

yang menjadi landasan bagi pengembangan seluruh teori tentang partikel subatom atau partikel elementer.

Pekerjaan ini memberikan dasar bagi pemahaman kita tentang gaya-gaya alamiah. Dia mengajukan dan

menyelidiki konsep kutub magnet tunggal (magnetic monopole), sebuah objek yang masih belum dapat dibuktikan

keberadaannya, sebagai cara untuk memasukkan simetri yang lebih besar ke dalam persamaan medan

elektromagnetik Maxwell. Paul Dirac melakukan kuantisasi medan gravitasi dan membangun teori medan kuantum

Page 38: Teori Fisika Hawking

umum dengan konstrain dinamis, yang memberikan landasan bagi terbentuknya Teori Gauge dan Teori

Superstring, sebagai kandidat Theory Of Everything, yang berkembang sekarang. Teori-teorinya masih

berpengaruh dan penting dalam perkembangan fisika hingga saat ini, dan persamaan dan konsep yang

dikemukakannya menjadi bahan diskusi di kuliah-kuliah fisika teori di seluruh dunia.

Dirac bersama Heisenberg, dua orang ysng berjasa dalam pengembangan fisika kuantum

Langkah awal menuju teori kuantum baru dimulai oleh Dirac pada akhir September 1925. Saat itu, R H

Fowler pembimbing risetnya menerima salinan makalah dari Werner Heisenberg berisi penjelasan dan

pembuktian teori kuantum lama Bohr dan Sommerfeld, yang masih mengacu pada prinsip

korespondensi Bohr tetapi berubah persamaannya sehingga teori ini mencakup secara langsung

kuantitas observabel. Fowler mengirimkan makalah Heisenberg kepada Dirac yang sedang berlibur di

Bristol dan menyuruhnya untuk mempelajari makalah itu secara teliti. Perhatian Dirac langsung tertuju

pada hubungan matematis yang aneh, pada saat itu, yang dikemukakan oleh Heisenberg. Beberapa

pekan kemudian setelah kembali ke Cambridge, Dirac tersadar bahwa bentuk matematika tersebut

mempunyai bentuk yang sama dengan kurung poisson (Poisson bracket) yang terdapat dalam fisika

klasik dalam pembahasan tentang dinamika klasik dari gerak partikel. Didasarkan pada pemikiran ini

dengan cepat dia merumuskan ulang teori kuantum yang didasarkan pada variabel dinamis non-komut

(non-comuting dinamical variables). Cara ini membawanya kepada formulasi mekanika kuantum yang

lebih umum dibandingkan dengan yang telah dirumuskan oleh fisikawan yang lain.

Pekerjaan ini merupakan pencapaian terbaik yang dilakukan oleh Dirac yang menempatkannya lebih tinggi dari

fisikawan lain yang pada saat itu sama-sama mengembangkan teori kuantum. Sebagai fisikawan muda yang baru

berusia 25 tahun, dia cepat diterima oleh komunitas fisikawan teoretis pada masa itu. Dia diundang untuk

berbicara di konferensi-konferensi yang diselenggarakan oleh komunitas fisika teori, termasuk kongres Solvay pada

tahun 1927 dan tergabung sebagai anggota dengan hak-hak yang sama dengan anggota yang lain yang terdiri dari

para pakar fisika ternama dari seluruh dunia.

Formulasi umum tentang teori kuantum yang dikembangkan oleh Dirac memungkinkannya untuk melangkah lebih

jauh. Dengan formulasi ini, dia mampu mengembangkan teori transformasi yang dapat menghubungkan berbagai

formulasi-formulasi yang berbeda dari teori kuantum. Teori tranformasi menunjukkan bahwa semua formulasi

tersebut pada dasarnya memiliki konsekuensi fisis yang sama, baik dalam persamaan mekanika gelombang

Page 39: Teori Fisika Hawking

Schrodinger maupun mekanika matriksnya Heisenberg. Ini merupakan pencapaian yang gemilang yang membawa

pada pemahaman dan kegunaan yang lebih luas dari mekanika kuantum. Teori transformasi ini merupakan puncak

dari pengembangan mekanika kuantum oleh Dirac karena teori ini menyatukan berbagai versi dari mekanika

kuantum, yang juga memberikan jalan bagi pengembangan mekanika kuantum selanjutnya. Di kemudian hari

rumusan teori transformasi ini menjadi miliknya sebagaimana tidak ada versi mekanika kuantum yang tidak

menyertainya. Bersama dengan teori transformasi, mekanika kuantum versi Dirac disajikan dalam bentuk yang

sederhana dan indah, dengan struktur yang menunjukkan kepraktisan dan konsep yang elegan, namun berkaitan

erat dengan teori klasik. konsep ini menunjukkan kepada kita aspek baru dari alam semesta yang belum pernah

terbayangkan sebelumnya.

Karier cemerlang Dirac sesungguhnya telah tampak ketika dia masih berada di tingkat sarjana. Pada saat itu Dirac

telah menyadari pentingnya teori relativitas khusus dalam fisika, suatu teori yang menjadikan Einstein terkenal

pada tahun 1905, yang dipelajari Dirac dari kuliah yang dibawakan oleh C D Broad, seorang profesor filsafat di

Universitas Bristol. Sebagian besar makalah yang dibuat Dirac sebagai mahasiswa paska sarjana ditujukan untuk

menyajikan bentuk baru dari rumusan yang sudah ada dalam literatur menjadi rumusan yang sesuai (kompatibel)

dengan relativitas khusus. Pada tahun 1927 Dirac berhasil mengembangkan teori elektron yang memenuhi kondisi

yang disyaratkan oleh teori relativitas khusus dan mempublikasikan persamaan relativistik yang invarian untuk

elektron pada awal tahun 1928.

Persamaan Dirac

Sebagian fisikawan lain sebenarnya memiliki pemikiran yang sama dengan apa yang dilakukan oleh

Dirac, meskipun demikian belum ada yang mampu menemukan persamaan yang memenuhi seperti apa

yang telah dicapai oleh Dirac. Dia memiliki argumen yang sederhana dan elegan yang didasarkan pada

tujuan bahwa teori tranformasinya dapat berlaku juga dalam mekanika kuantum relativistik – sebuah

argumen yang menspesifikasikan bentuk umum dari yang harus dimiliki oleh persamaan relativistik ini,

sebuah argumen yang menjadi bagian yang belum terpecahkan bagi semua fisikawan. Teori

tranformasinya harus memuat persamaan yang tidak hanya berupa turunan waktu, sementara asumsi

relativitas mensyaratkan bahwa persamaannya harus juga dapat linier di dalam turunan ruang.

Persamaan Dirac merupakan salah satu persamaan fisika yang paling indah. Profesor Sir Nevill Mott,

mantan Direktur Laboratorium Cavendish, baru-baru ini menulis,”persamaan ini bagi saya adalah bagian

fisika teori yang paling indah dan menantang yang pernah saya lihat sepanjang hidup saya, yang hanya

bisa dibandingkan dengan kesimpulan Maxwell bahwa arus perpindahan dan juga medan

elektromagnetik harus ada. Selain itu, persamaan Dirac untuk elektron membawa implikasi penting

bahwa elektron harus mempunyai spin ½, dan momen magnetik eh/4m menjadi benar dengan ketelitian

Page 40: Teori Fisika Hawking

mencapai 0,1%.

Persamaan Dirac dan teori elektronnya masih tetap relevan digunakan sampai sekarang. Perkiraan yang dibuatnya

telah dibuktikan dalam sistem atom dan molekul. Telah ditunjukkan juga bahwa hal ini berlaku untuk partikel lain

yang memiliki spin yang sama dengan elektron seperti proton, hyperon dan partikel keluarga baryon lainnya.

konsep ini dapat diterapkan secara universal dan diketahui dengan baik oleh para fisikawan dan kimiawan, sesuatu

yang tidak seorangpun dapat membantahnya. Melihat kenyataan ini, Dirac merasa sudah waktunya untuk

menyatakan, ”teori umum mekanika kuantum sudah lengkap sekarang …… hukum-hukum fisika yang yang

mendasari diperlukannya teori matematika dari bagian besar fisika dan keseluruhan bagian dari kimia telah

diketahui secara lengkap.”

Indahnya Fisika

Dirac menunjukkan kemudian bahwa persamaannya ini mengandung implikasi yang tidak diharapkan bagi suatu

partikel. Persamaannya memperkirakan adanya antipartikel, seperti positron dan antiproton yang bermuatan

negatif, yaitu suatu objek yang saat ini sudah sangat dikenal di laboratorium fisika energi tinggi. Menurut teorinya,

semua partikel memiliki antipartikel tertentu yang terkait dengannya. sebagian besar dari antipartikel ini sekarang

telah dibuktikan keberadaannya. Positron dan antiproton adalah sebagian kecil dari antipartikel yang sudah sangat

dikenal, keduanya dapat berada dalam kondisi stabil di ruang hampa, dan saat ini digunakan secara luas dalam

akselerator penumbuk partikel (collider accelerator) yang dengannya fisikawan mempelajari fenomena yang

terjadi dalam fisika energi tinggi.

Dirac dan Persamaan Relativistiknya

Penting diungkapkan di sini keindahan dari persamaan Dirac. Keindahan ini bisa jadi sulit dirasakan oleh

orang yang tidak terbiasa dengan rumus-rumus fisika, tetapi kenyataan ini tidak akan dibantah oleh para

fisikawan. Persamaan Dirac adalah salah satu penemuan besar dalam sejarah fisika. Melalui

pekerjaannya ini, Dirac memberikan prinsip-prinsip dasar yang memuaskan dalam usaha untuk

Page 41: Teori Fisika Hawking

memahami alam semesta kita. Melalui penemuannya ini nama Dirac akan dikenang selamanya sebagai

salah satu fisikawan besar. Suatu monumen telah dibangun untuknya atas jasanya membimbing kita

kepada pemahaman tentang salah satu aspek penting gaya dasar yang terkandung di alam semesta yang

kita diami ini.

Persamaan Dirac dalam bentuk lain

Nama Dirac akan dimasukkan dalam catatan sejarah fisika atas kontribusi yang diberikannya kepada

dunia sains khususnya fisika berupa dasar-dasar mekanika kuantum dan teori transformasi.

Penemuannya menempatkan Dirac di jajaran papan atas fisikawan teori sepanjang masa – seorang

jenius yang hebat dalam sejarah fisika.

diterjemahkan dari majalah CERN edisi agustus 2002