apakah waktu itu

Ini adalah artikel menarik dari wired.com tentang waktu. Saya buatkan ringkasan tentang artikel tersebut.

Ini semua tentang teorinya Sean Carroll tentang waktu.

Pertama dia menyebutkan bahwa waktu itu terkait dengan entropi. Entropri secara sederhana adalah "derajat ketidakaturan" atau bisa juga "tingkat kekacauan" suatu benda. Jika kita membuat sebuah istana pasir di pantai. Pada mulanya istana itu terlihat indah, rapih, kokoh. Tapi lama kelamaan, istana tersebut akan rusak, rapuh, jelek. Kita sebut bahwa entropi istana tersebut meningkat karena istana tersebut makin kacau, makin berantakan. Ketika istana tersebut sudah rata dengan tanah, maka kita sebut entropinya sudah maksimal, sudah tidak berbentuk lagi. Begitulah dalam kehidupan sehari-hari. Segala sesuatu apapun mengarah pada ketidakteraturan. Contoh lainnya adalah: kertas terbakar, gula yang larut, piring pecah dan sebagainya.

Kecuali kalau kita memberikan energi tambahan pada sesuatu itu maka bisa jadi sesuatu itu berubah dari kondisi berantakan menjadi kondisi rapih. Piring yang pecah bisa kita ubah menjadi piring yang baru lagi, tetapi kita butuh energi lebih untuk mengubah piring tersebut. Dan selama proses pembuatan piring baru, kita membuat entropi hal lain menjadi meningkat. Intinya secara keseluruhan entropi alam semesta ini selalu meningkat.

Jadi jika seiring dengan berjalannya waktu entropi meningkat. Lama kelamaan, entropi alam semesta akan mencapai puncaknya. Dan saat itu tidak ada lagi yang bisa terjadi. Semua akan terdiam, tidak bergerak, tidak ada reaksi, tidak ada perubahan, tidak terjadi apapun! Dan disaat itulah kita katakan waktu telah terhenti.

Dari sini kita juga tau bahwa arah waktu selalu berjalan maju, tidak bisa mundur. Karena entropi selalu meningkat, tidak pernah turun. Oleh karena itu tidak mungkin seseorang bisa kembali ke masa lalu. Tetapi sangat mungkin untuk ke masa depan.

Tapi kita tahu bahwa berdasarkan teori kuantum, sesuatu bisa terjadi tanpa sebab. Dari kondisi tidak ada apa-apa bisa terbentuk partikel. Sebuah partikel dan anti partike bisa muncul dari keadaan kosong hanyak untuk waktu yang sangat singkat. Kemudian partikel itu menghilang lagi seolah tidak terjadi apa-apa. Begitulah juga dengan alam semesta ini. Ketika alam semesta sudah dalam keadaan maksismum (waktu telah terhenti) tiba-tiba dalam satu daerah kecil alam semesta itu muncul suatu alam semeta baru, big bang yang baru. Kemudian big bag tersebut berkembang menjadi alam semesta yang lain. Waktu kembali berjalan untuk alam semesta yang baru tersebut. Sementara waktu tetap terhenti untuk alam semesta yang lama. Begitulah seterusnya, alam semesta terus terbentuk dari alam semesta yang lain.

Gambar tersebut menjelaskan bahwa dari alam semesta yang diam / kosong / telah terhenti muncul big bang-big bang yang lain (yang akhirnya membentuk alam yang lain)

Jelas? atau pusing?

kalau ada yang mau ditanyakan silahkan ditanyakan

Einstein Paradox

Entah apakah ini paradox atau memang pemahaman saya yang kurang mendalam tentang teori relativitas Einstein. Untuk teman-teman yang bisa bantu jawab / kasih solusi silahkan langsung aja jawab.

Jadi begini paradoxnya:

Kita semua tau kalau ada sebuah muatan yang bergerak dalam medan magnet, maka muatan itu akan mengalami gaya. Arah dari gaya itu akan ditentukan dari arah medan magnet, arah gerak dan jenis muatan itu sendiri, sesuai dengan hukum tangan kanan.

Nah, misalkan ada sebuah muatan (katakanlah muatan positif) bergerak dengan kecepatan tertentu dalam sebuah medan magnet homogen. Muatan bergerak ke arah kanan dan medan magnet arahnya ke bawah seperti pada gambar. Maka arah gaya yang dialami oleh muatan tersebut arahnya menembus kertas. Semua orang sudah paham hal ini.

Akan tetapi, kalau misalkan hal ini diamati oleh seseorang yang bergerak relatif terhadap source misalnya.. apa yang akan terjadi? Jika orang tersebut bergerak ke arah kanan, lebih cepat dari gerak elektron, maka menurut acuan pengamat yang bergerak, muatan tersebut bergerak ke arah kiri. Sedangkan medan magnet arahnya tetap ke bawah. Akibatnya gaya yang di alami oleh muatan tersebut arahnya ke luar kertas (ke arah pembaca) berlawanan dengan yang diamati oleh pengamat yang diam.

Bagaimana hal ini bisa terjadi? Dua orang pengamat mengamati hasil yang berbeda. Jika misalkan dari arah luar kertas itu di pasang sebuah bom (berupa anti partikel). Maka ketika muatan membentur anti partikel, maka akan terjadi ledakan. Karena tumbukan antara partikel dan anti partikel itu efisien, jadi semua masa akan berubah menjadi energi. Energi yang dihasilkan sangat besar sekali. Energi yang dihasilkan dari tumbukan anti partikel dengan partikel sebesar koin sangat lah besar, bisa menghancurkan seluruh kota!

Bayangkan.. pengamat yang bergerak melihat bahwa muatan bergerak ke arah luar kertas, menumbuk anti partikel dan menimbulkan ledakan yang luar biasa. Sedangkan pengamat yang diam melihat muatan bergerak menembus kertas dan mengamati tidak ada ledakan apa-apa. Kedua pengamat itu hidup dalam dunia yang sama. Bagaimana mungkin salah satu pengamat mengalami kiamat, sedangkan pengamat yang lain tidak??

Perbedaan cara pandang

Ada sebuah cerita yang mungkin temen-temen sudah tau. Ceritanya ada sekelompok astronot Amerika yang pergi ke bulan untuk melakukan penelitian. Ketika mereka sudah sampai disana mereka menemui hambatan. Mereka tidak bisa menuliskan hasil riset dan penelitiannya dengan menggunakan pulpen. Kenapa? karena gravitasi di bulan sangat rendah sehingga tinta pulpen tidak bisa keluar. Akhirnya mereka melakukan penelitian dengan dana luar biasa untuk menemukan sebuah teknologi untuk menulis pada kondisi gravitasi rendah. Mereka akhirnya menemukan teknologi itu. Alat itu tidak hanya bisa digunakan untuk menulis di gravitasi yang rendah tapi juga bisa digunakan dalam kondisi dan situasi apapun. Pokoknya canggih luar biasa.

Sementara itu kosmonot Rusia ingin melakukan penelitian yang sama di bulan. Mereka juga mengalami hambatan yang sama, yaitu tidak bisa menulis menggunakan pulpen. Akhirnya mereka pun mengganti pulpen dengan pensil. Sebuah solusi yang sederhana, tidak perlu mengeluarkan biaya yang banyak untuk menyelesaikan suatu masalah.

Dari sini kita bisa lihat perbedaan cara pandang di antara mereka. Astronot amerika menyelesaikan masalah secara teknikal. Mereka membuat hal-hal yang tidak mungkin menjadi mungkin dengan mengembangkan teknologi dan ilmunya. Sedangkan kosmonot Rusia menyelesaikan masalah secara strategis. Mereka mencari jalan-jalan dan kemungkinan lain yang bisa diambil untuk mencapai suatu tujuan.

Cara yang dilakukan Amerika memang terlalu ribet dan mengeluarkan biaya yang besar. Tetapi justru karena itulah teknologi mereka maju. Mereka rela melakukan riset dan penelitian tentang sesuatu sekecil apapun demi kemajuan ilmu dan teknologi mereka. Terlihat dalam kehidupan sehari-hari bahwa orang barat sana sering sekali mengadakan penelitian-penelitian aneh yang kalau menurut kita "ngapain sih hal kayak gitu diteliti segala, kayak ga ada kerjaan aja" bahkan binatang sekecil kutu pun diteliti sama mereka. Tetapi kita tidak akan menyangka bahwa hasil yang mereka temukan melalui penelitiannya itu sangat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.

Efek rotasi bumi

Bumi berotasi (berputar pada sumbunya) dalam waktu satu hari atau lebih tepatnya 23.9344... jam. Yang unik adalah sumbu rotasi bumi tidak tegak lurus dengan garis orbitnya mengelilingi matahari, tetapi membentuk sudut sebesar 23.4 derajat. Hal ini menyebabkan hal-hal aneh terjadi di bumi.

Hal yang paling menonjol akibat dari rotasi dan kemiringan bumi ini adalah adanya perbedaan waktu siang dan malam untuk setiap lokasi di muka bumi. Kalau kita hidup di daerah ekuator, maka panjang siang dan malam relatif sama dalam setahun. Tetapi kalau kita bergeser ke arah utara atau selatan maka panjang siang dan malam akan berbeda.

Lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini:

Gambar diatas adalah grafik antara jam (sumbu x) dengan bulan (sumbu y) untuk daerah khatulistiwa lintang 0 derajat. Yang berwana hitam adalah waktu malam, sedangkan yang berwarna biru muda adalah waktu siang. Sementara itu warna lainnya adalah daerah peralihan. Terlihat jelas bahwa panjang waktu antara siang dan malam dalam satu tahun relatif sama untuk daerah khatulistiwa. Jika kita bergeser makin ke utara, maka panjang siang dan malam akan berbeda. Perhatikan gambar berikut:

lintang 30 derajat utara

lintang 45 derajat utara

lintang 60 derajat utara

lintang 90 derajat utara

Kita bisa melihat ada hal yang ekstrim di kutub, yaitu di daerah kutub bisa dikatakan 6 bulan siang dan 6 bulan malam. Bahkan ketika siang pun matahari tidak pernah mencapai di atas kepala, tetapi hanya beberapa derajat saja di atas horizon. Matahari tidak akan pernah terbenam selama 6 bulan, tetapi hanya berputar-putar di atas horizon.

Lebih jauhnya, anda bisa coba sendiri dengan menggunakan skyviewcafe.

Ada satu hal lagi yang menarik tentang rotas bumi yaitu: bahwa akibat dari adanya bulan yang mengelilingi bumi, maka rotasi bumi makin lama akan makin melambat sehingga pada akhirnya periode rotasi bumi dan periode rotasi bulan akan sama. Tapi hal ini akan terjadi dalam waktu yang sangaaat lama.

bersambung.. :D

a simple question

Banyak hal besar yang berawal dari sebah pertanyaan sederhana. Misalnya hukum tentang gaya dan gerak benda jatuh yang ditemukan oleh Galileo, berawal dari pertanyaan apakah benar bahwa benda yang lebih berat jatuh lebih cepat dari benda yang lebih ringan? Hukum gravitasi oleh Newton, berawal ketika Newton melihat sebuah apel yang jatuh dari pohon, kemudian dia bertanya mengapa apel bisa jatuh dari pohon? hanya sedikit orang yang berpikir tentang hal-hal yang sederhana seperti ini. Tetapi justru dari situ lah lahir sebuah karya-karya besar yang akan terus dikenang oleh umat manusia sepanjang masa.

Pernahkan kita berpikir mengapa gunting bisa memotong kertas ? Ketika saya tanyakan pertanyaan ini ke beberapa orang kebanyakan mereka menjawab "ya.. karena gunting itu tajam". Akan tetapi kalau saya balikkan pertanyaannya "kalau saya buat kertasnya lebih tajam dari gunting, apakah gunting itu masih bisa memotong kertas ?" tentu masih bisa. Oleh karena itu gunting bisa memotong kertas bukan karena tajam. Tetapi karna hal lain, apakah itu..?

Lalu pernahkan kita berpikir, mengapa orang yang mengendarai sepeda tidak jatuh. Atau pertanyaan yang mirip dengan itu "mengapa gasing yang berputar tidak jatuh ?" padahal kalau kita coba untuk membuat gasing berdiri dengan ujungnya sangat sulit sekali. Tetapi mengapa gasing yang berputar bisa seimbang tanpa jatuh ?

Dan masih banyak pertanyaan lagi yang terdapat dalam kehidupan sehari-hari kita, menunggu untuk dijawab. Bersyukurlah karena pertanyaan-pertanyaan kecil seperti ini bisa memberikan sesuatu yang besar bagi kehidupan kita.