Picture
Baru-baru ini dunia dikejutkan dengan sebuah photo di tahun 40an. Yang menarik dari photo tersebut adalah kemunculan seseorang dengan gaya yang sangat modern dengan kacamata hitam dan T-shirt cap sambil memegang kamera pottable, yang tentunya berbeda dengan style yang ada pada masa tersebut. Dialah yang menjadi objek yang menjadi perhatikan dan yagg mencengankan dunia saat ini.

Photo tersebut menjadi bahan perdebatan di internet. Ada yang percaya pada photo tersebut bahwa dia merupakan seorang time traveller (red : penjelajah waktu)  yang tertangkap kamera di tahuan 1940. Tetapi ada juga yang tetap tidak percaya dengan keberadaan time traveller tersebut dan mengatakan bahwa photo tersebut tidak terbukti secara ilmiah.

Banyak sudah ilmuan yang mencoba membuktikan tentang keberadaan manusia penjelajah waktu tersebut. Einstein dengan teori relativitas khusus dan umumnya. Pada teori relativitas khusus menjelaskan bahwa jika dua pengamat berada dalam kerangka acuan lembam dan bergerak dengan kecepatan sama relatif terhadap pengamat lain, maka kedua pengamat tersebut tidak dapat melakukan percobaan untuk menentukan apakah mereka bergerak atau diam. Bayangkan ini seperti saat Anda berada di dalam sebuah kapal selam yang bergerak dengan kecepatan tetap. Anda tidak akan dapat mengatakan apakah kapal selam tengah bergerak atau diam. Teori relativitas khusus disandarkan pada postulat bahwa kecepatan cahaya akan sama terhadap semua pengamat yang berada dalam kerangka acuan lembam. Yang jadi pertanyaan, bagaimana bila seseoarang mampu melewati kecepatan cahaya, atau bahkan jauh melampaui kecepatan cayaha?



Kurt Godel, seorang ahli matematika, pada tahun 1949 menggunakan teori Enstein untuk membuktikan time travel dapat terwujud.

Pada 1916, Karl Schwartz menduga, Black Hole (lubang hitam) adalah pintu gerbang untuk time travel. Black hole adalah benda luar angkasa yang bermassa tinggi dan juga mempunyai gravitasi super tinggi. Saking tingginya, benda yang tertarik tidak akan bisa lepas, termasuk cahaya.

Pada 1916, Karl Schwartz menduga, Black Hole (lubang hitam) adalah pintu gerbang untuk time travell. Black hole adalah benda luar angkasa yang bermassa tinggi dan juga mempunyai gravitasi super tinggi. Saking tingginya, benda yang tertarik tidak akan bisa lepas, termasuk cahaya.

Roy Kerr setuju pada tahun 1963 dengan pusaran black hole merupakan mesin waktu setelah mempelajari bukti-bukti tentang black hole.

Kemudian pada 1988, Kip Thorne mengumumkan ide tentang mesin waktu. Bahan-bahan yang digunakan termasuk teori black hole dan energi negatif. Menurut Thorne, benda antigravitasi akan membuka pintu gerbang worm hole, hingga memungkinkan astronot atau siapapun masuk ke dalamnya. Menurutnya pilihan terbaik untuk antigravitasi adalah Casimir Effect. Karena masih berhubungan dengan teknik quantum, yaitu dua plat metal seukuran rambut, yang mampu mengeluarkan energi negatif.

Pada 1935, Enstein dan salah seorang temannya, Nathan Rosen membuat percobaan dengan potongan kecil dalam black hole yang akan berhubungan dengan potongan lainnya. Untuk menghubungkan bagian yang berbeda ruang waktu itu digunakan saluran sempit yang dikenal dengan The Enstein-Rosen Bridge (jembatan Enstein-Rosen). Saluran ini merupakan pintu gerbang jalan pintas untuk menembus ruang dan waktu yang berbeda.

Jhon Wheeler ikut mengumumkan teori time travelnya pada tahun 1957. Teori ini dinamakan teori Worm hole (lubang cacing). Worm hole merupakan penghubung antar black hole. Teorinya, setiap dunia punya black hole. Fungsinya untuk kembali atau pergi ke suatu masa. Tapi untuk menembus worm hole tidak semudah yang kita pikirkan. Menurut teori Enstein dan Rosen, untuk melewati ke ruang itu dibutuhkan kecepatan yang melebihi kecepatan cahaya. sampai sekarang, masih dicari seberapa cepat kecepatan yang dibutuhkan untuk masuk ke sana.

Ilmuwan mulai gencar mengembangkan teori pada 1991 ketika J. Richard Gott III mengembangkan teori Cosmic String atau cosmic yang tergantung di seutas tali (string). Menurutnya, Cosmic String memungkinkan astronot menjelajah waktu tanpa harus kembali lewat jalur yang sama. Cosmic String dipercaya ilmuwan cosmologi sudah ada sebelum bumi terbentuk. Ukuran cosmic hampir sama dengan sebuah atom. Untuk dapat digunakan sebagai mesin waktu, dibutuhkan dua cosmic string dengan kecepatan yang menyamai cahaya.

Penjelasan mudah tentang teori di atas adalah sebagai berikut. Misalkan anda akan berpindah dari satu titik ke titik yang lain dengan jarak antara titik adalah 1 meter dan waktu normal yang dibutuhkan untuk bergerak tersebut selama 1 detik. Pada saat anda bergerak dari titik ke titik lain tersebut dengan lama 1s, anda melihat orang di sekitar anda masih berjalan dengan normal yang artinya anda masih bergantung terhadap waktu. Sekarang, bagaiman bila anda berpindah antar titik tersebut dengan kecepatan yang lebih cepat, misalkan 1millisecond. tentunya anda akan melihat bahwa orang yang ada di sekitar anda berjalan lebih lambat, artinya waktu berjalan lebih lambat dari waktu normal anda. Bagaiman bila waktu perpindahan pada titik tersebut lebih di percepat lagi. Tentunya sekitar anda akan jauh berjalan lebih lambat, dan bahkan air yang menetes pun terlihat lebih jelas. Dan bila di percepat lagi, akan tiba pada saat, dimana benda disekitar anda diam (tidak bergerak), dalam artian bahwa waktu telah berhenti.

Teori relativitas yang dijelaskan oleh Einstein menjelaskan bahwa kecepatan cahayalah yang menjadi kecepatan terakhir yang ada di alam ini. Artinya, pada saat seseorang bergerak dengan kecepatan cahaya, maka benda yang ada di sekitarnya akan bergerak diam, dan waktu juga akan berhenti. Dari penjelasan tersebut, bagaiman seandainya seseorang mampu bergerak lebih cepat atau jauh lebih cepat dari kecepatan cahaya. Apa yang akan terjadi dengan kecepatan tersebut?

Teori inilah yang menjadi dasar bagi sebagian ilmuan untuk membuktikan  bahwa menjelajah waktu itu sangat mungkin untuk dilakukan. Hal ini bila manusia mampu menciptakan sebuah alat yang mampu bergerak melebihihi kecepatan cayaha.

Berikut ini adalah gambar mesin proyek manusia yang berusaha membuktikan tentang teori waktu dan ruang. Proyek ini dikenal dengan nama The Large Hadron Collider (LHC) yaitu kompleks pemercepat partikel berenergi tinggi yang terbesar di dunia. Berfungsi untuk menabrakkan dua buah pancaran partikel proton dengan energi kinetik yang sangat besar. LHC dibuat oleh Badan Riset Nuklir Eropa (CERN).Proyek ini dimulai sejak tahun 1995, dan merupakan project terbesar yang pernah dilakukan oleh Manusia, dengan menggunakan peralatan paling rumit di dunia, serta memakan biaya lebih dari USD 10 Miliar dengan waktu penyelesaian lebih dari 14 tahun. Terletak 91 meter dibawah perbatasan Franco-Swiss dekat Geneva, Switzerland, mesin yg berbentuk terowongan sepanjang 27 kilometer ini dibangun oleh 10000 ilmuwan dan insinyur, dari lebih 100 negara, serta didukung oleh ratusan universitas dan laboratorium.



 
Picture
Api akan padam jika disiram dengan air, tetapi, ternyata api dapat dibuat dari air. Tidak percaya? Lakukan kegiatan berikut:

a) Alat dan bahan yang diperlukan:
  • Tempurung kelapa atau mangkuk
  • Kertas dan plastik
  • Air
  • Almari es
  • Rumput kering atau benda yang mudah terbakar
b) Cara percobaan:

  1. Buatlah lensa cembung dari bahan es dengan cara :
  • Tempurung/mangkok dialasi dengan kertas dan plastik (agar es mudah dipisahkan dari tempurung atau mangkok)
  • Isi tempurung/mangkok dengan air
  • Masukkan ke almari es dan tunggu sampai membeku.
  • Pisahkan es dari tempurung.
Catatan: 
1. Jika di rumahmu tidak ada almari es, buatlah lensa cembung tersebut dengan cara memahat esbalok.

2. Pada siang hari (sekitar pukul 11.00 – 13.00) letakkan rumput kering ditanah lapang dan peganglah lensa   cembung buatanmu tadi serta arahkanke cahaya matahari sedemikian rupa sehingga cahaya terpusat pada rumput kering (seperti pada gambar).

3. Mampukah cahaya dari es tadi membakar rumput?
4.Disebut apakah titik tempat terkumpulnya cahaya bias tadi?


 
Picture
Jembatan yang terbuat dari zat cair? Bukan sulap bukan sihir, sebab itu bisa dibuat dengan ilmu fisika. Sebuah tim peneliti dari Austria mendemonstrasikan bahwa kini kita dapat membangun jembatan yang tersusun dari zat cair. Dalam percobaan tersebut, tim ini berhasil memperagakan sebuah jembatan yang tersusun dari air murni yang telah didestilasi tiga kali. Mereka juga menghubungkan celah sepanjang 2,5 centimeter hingga selama 45 menit, seakan melawan pengaruh gaya gravitasi. Sepintas hal ini terdengar seperti sihir, walaupun jelas hanyalah rekayasa fisika. Lantas, apa rahasianya?

Tegangan tinggi

Salah satu kunci dalam percobaan tersebut adalah pemakaian tegangan listrik yang tinggi. Tim tersebut menempatkan air murni yang akan dijadikan jembatan itu di dalam dua buah gelas kaca, kemudian sepasang elektroda diletakkan di dalamnya. Kedua gelas kaca diletakkan berdekatan namun tidak berhimpitan. Dalam waktu hanya seperseribu detik setelah perbedaan tegangan sebesar 25 ribu volt diterapkan melalui sepasang elektroda tersebut, air di dalam salah satu gelas kaca merambat cepat ke tepian dan secepat kilat melompat melewati celah di antara kedua gelas kaca.

Apa yang menyebabkan tegangan tinggi tersebut mampu melontarkan air melompati celah dan lalu menjaga “jembatan cair” tidak runtuh dipengaruhi gravitasi? Saat ini belum ada yang mengetahuinya dengan pasti. Walaupun begitu, beberapa kesimpulan awal sudah bisa ditarik dari percobaan itu.

Secara kimiawi sebuah molekul air dilambangkan dengan kode H2O. Ini karena memang molekul air terdiri dari dua atom hidrogen (H) yang bermuatan positif dan sebuah atom oksigen (O) bermuatan negatif. Saat genangan air murni dipengaruhi oleh medan listrik, seperti saat tegangan tinggi diterapkan pada percobaan di atas, maka molekul-molekul air akan berjejer rapih dan saling bergandengan: atom-atom hidrogen tertarik ke elektroda bermuatan negatif sementara atom oksigen menjurus ke elektrode positif. Selama ini hal ini sudah diketahui berlaku pada tingkat molekuler, akan tetapi belum pernah diperagakan sebelumnya pada tingkat makroskopik seperti pada percobaan jembatan cair di atas.

Untuk menguji hipotesa ini, tim peneliti yang sama kemudian menggunakan sebatang kaca yang telah lebih dulu diberi muatan listrik. Ternyata memang medan listrik dari batang kaca mampu membuat bentuk jembatan cair itu berubah dari lurus menjadi melengkung mendekati batang kaca.

Air Mengalir Dalam Air

Di antara pengukuran lain yang dilakukan, tim tersebut juga mengukur variasi kepadatan cairan di sepanjang “jembatan dari air” yang terbentuk.
Mereka menggunakan metode optik yang umum disebut ‘visualisasi Schlieren’ . Dalam metode ini, berkas-berkas cahaya dilewatkan tegak lurus terhadap “jembatan dari air” dan kemudian melewati tepian sebuah silet tajam sebelum mencapai detektor cahaya. Jika kepadatan cairan di sepanjang jembatan itu seragam nilainya, maka semua berkas cahaya akan melewati tepian silet dan tertangkap oleh detektor. Akan tetapi, jika ada variasi kepadatan cairan pada jembatan itu, variasi itu akan membelokkan dan mengganggu jalan sebagian berkas cahaya yang lewat, sehingga total berkas yang tertangkap detektor menjadi berkurang.

Dengan metode tersebut, tim dari Austria itu menemukan bahwa kepadatan cairan pada jembatan memang tidak seragam, di mana sisi bagian dalam dari jembatan lebih padat daripada sisi luarnya. Selain itu, variasi kepadatan cairan tersebut tidaklah statis, melainkan mengalir dari gelas kaca yang satu ke yang lainnya. Sekedar sebagai analogi, anda bisa membayangkan sebuah kabel ko-axial (walaupun analogi ini tidaklah sangat akurat karena kedua fenomena ini berasal dari hukum fisika yang berbeda) di mana kabel di lingkaran dalam mengalirkan arus listrik sedangkan kabel di lingkaran luar hanyalah membantu menyalurkan aliran itu. Begitu juga, dalam “jembatan cair” ini, molekul air yang mengalir adalah molekul-molekul di sisi dalam, sedangkan molekul-molekul di sisi luar hanyalah diam dan membantu aliran molekul-molekul di sisi dalam jembatan.

Untuk Apa Selanjutnya?

Tim dari Austria itu ingin mempelajari dengan lebih detil bagaimana sesungguhnya struktur molekul-molekul yang membentuk “embatan cair itu. Untuk itu mereka merencanakan percobaan lanjutan yang akan menggunakan sinar-X.

Selain untuk menjawab keingintahuan secara ilmu fundamental, percobaan ini juga punya potensi aplikasi yang besar. Salah satunya berkaitan dengan bidang mikrofluida , di mana cairan-cairan dengan volume sangat kecil dikendalikan dengan presisi dan diteliti dengan akurat, baik untuk pendeteksian biologis, medis, maupun lingkungan.

Saat ini masih banyak kendala yang perlu dipecahkan sebelum sebuah aplikasi nyata bisa diperoleh. Salah satunya adalah bahwa jembatan cair ini tidak bisa bertahan jika air murni yang telah didestilasi tiga kali tersebut dikotori oleh debu dan partikel. Akibat muatan-muatan tambahan yang dibawa oleh debu dan partikel itu, maka jembatan cair itu akan dilewati arus listrik yang semakin tinggi.

Suhu pada jembatan itu ikut meningkat, dan jembatan akan runtuh karena gerakan acak molekul-molekul air mengalahkan efek medan listrik yang telah menjajarkannya dengan rapi. Walaupun begitu, bukan tidak mungkin percobaan-percobaan berikutnya akan memunculkan kejutan dan gagasan baru yang akan memecahkan kendala di atas.



Referensi:

[1] “The floating water bridge”, E.C. Fuchs et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 40 (2007) 6112-6114
[2] “Water doesn’t mind the gap”, E. Hand, Nature (News), Vol. 40, 4 Oct 2007, 517
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Schlieren
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Microfluidics


Kredit foto:   Elmar Fuchs, et al. via http://www.physorg.com/news110191847.html




    Spinning Star With Falling Stars

    FISIKA

    fisika adalah ilmu sains yang mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu

    Archives

    April 2012
    March 2012

    Cuteki kawaii

    Categories

    All
    Bagaimana Bila Manusia Mampu Melewati Ruan Dan Waktu??
    Bukan Sulap Bukan Sihir..
    Jembatan Cair
    Kenalan Yuk Sama Fisika..^_^
    Membuat Api Dari Air???