Yuk simak lebih lengkap tentang teori dan eksperimen penelitian terbarunya dikutip dari laman eladelantado.com:
Bayangkan sebuah kubus yang melesat dengan sangat cepat, sampai terlihat seperti berputar di udara. Meskipun mungkin terlihat seperti sulap, sebenarnya ini adalah efek dari teori Einstein yang membuat penglihatan kita menjadi bingung. Berkat pemikiran kreatif, laser, dan kamera berkecepatan tinggi, para ilmuwan di Wina akhirnya berhasil menangkap efek menakjubkan ini.
Lebih dari 60 tahun setelah pertama kali diteorikan, efek Terrell-Penrose (dampak penampilan visual yang aneh dari Relativitas Khusus Einstein) telah berubah dari prediksi matematis menjadi kenyataan yang terlihat.
Sudah menjadi pengetahuan umum bahwa pada kecepatan tinggi, segala sesuatunya menjadi aneh. Relativitas Khusus, teori terobosan Albert Einstein pada tahun 1905, memberitahu kita bahwa ketika benda-benda mendekati kecepatan cahaya, mereka secara fisik berkontraksi ke arah gerak dan terlihat lebih pendek dalam arah geraknya, fenomena ini juga dikenal sebagai kontraksi Lorentz. Hal ini telah diuji dan dikonfirmasi dalam eksperimen yang tak terhitung jumlahnya.
Namun, pada tahun 1959, fisikawan James Terrell dan Roger Penrose secara independen menyadari apa yang benar-benar kita lihat dengan mata atau kamera akan jauh lebih kompleks lagi. Karena cara cahaya merambat dari berbagai bagian sebuah objek tiba di mata kita pada waktu berbeda, sebuah kubus yang bergerak sangat cepat tidak hanya akan terlihat lebih pendek, tetapi juga akan tampak seperti berputar atau berotasi.
Ini adalah bagian fisika yang rumit. Karena cahaya dari bagian belakang kubus harus menempuh perjalanan lebih jauh untuk mencapai mata kita ketimbang cahaya dari bagian depan, dan karena kubus bergerak sangat cepat, cahaya dari bagian belakang harus pergi lebih awal untuk tiba pada waktu yang sama dengan cahaya dari bagian depan. Perbedaan waktu ini membuat tampilan kubus menjadi berubah, sehingga terlihat seperti berputar, bukan hanya terlihat lebih pendek atau tertekan.
Selama beberapa dekade, teori ini hanya berwujud eksperimen pemikiran dan belum ada bentuk fisik visualnya secara langsung. Ditambah, kita tidak memiliki kubus yang melaju pada kecepatan mendekati cahaya dalam kehidupan sehari-hari.
Di sinilah para peneliti di TU Vienna dan Universitas Wina berperan membawa terobosan. Menyadari bahwa mempercepat sebuah objek hingga mendekati kecepatan cahaya tidaklah praktis dan juga berbahaya, hal ini membuat para peneliti menjadi kreatif. Mereka membuat sebuah alat di laboratorium yang mensimulasikan efeknya dengan cara memperlambat kecepatan cahaya yang terlihat menjadi hanya 2 meter per detik.
| Baca juga: 3 Matematikawan Klaim Pecahkan Persoalan Matematika Rumit Berusia 125 Tahun |
Dengan menggunakan pulsa laser yang sangat singkat dan kamera berkecepatan tinggi, mereka mengatur dengan cermat bagaimana cahaya memantul dari kubus dan bola yang bergerak pada waktu-waktu tertentu.
Setelah menggabungkan gambar-gambar yang diambil pada interval waktu yang tepat (yang menyesuaikan perbedaan waktu cahaya yang terjadi pada kecepatan relativistik), mereka berhasil memperlihatkan bagaimana objek tersebut akan terlihat jika objek tersebut benar-benar melesat dengan kecepatan 90 persen dari kecepatan cahaya.
Hasil dari penggabungan gambar yang ditangkap adalah sebuah kubus yang tampak terpelintir, persis seperti yang diperkirakan oleh Terrell dan Penrose. Sebuah bola, meskipun tetap berbentuk bola, tampak agak bergeser aneh, dengan “kutub utaranya” berpindah dari posisi yang seharusnya.
Proyek penelitian ini tumbuh dari kerja sama kolaborasi antara seni dan ilmu pengetahuan yang dipimpin oleh seniman Enar de Dios Rodriguez, yang sebelumnya telah mengeksplorasi fotografi ultra-cepat dan ide tentang “memperlambat cahaya” untuk menangkap hal-hal yang mustahil dilakukan.
Dengan menyatukan visi artistik dengan ketelitian ilmiah, tim ini berhasil melakukan hal yang belum pernah dilakukan oleh siapa pun sebelumnya: mengubah ilusi abstrak yang diprediksi secara matematis menjadi sesuatu yang dapat dilihat dengan mata kepala sendiri (atau setidaknya, dengan kamera berkecepatan tinggi).
Peter Schattschneider dari TU Wien mengatakan, "Kami menggabungkan gambar diam menjadi klip video pendek dari objek yang bergerak sangat cepat. Hasilnya persis seperti yang kami harapkan. Sebuah kubus tampak terpelintir, sebuah bola tetap berbentuk bola, tetapi Kutub Utaranya berada di tempat yang berbeda.”
Sayangnya, kamu tidak akan melihat efek Terrell-Penrose ini di balapan NASCAR lokalmu-atau bahkan di pesawat tempur tercepat sekalipun. Distorsi optik seperti ini hanya muncul ketika benda bergerak dengan kecepatan yang sangat dekat dengan kecepatan cahaya.
Namun, memvisualisasikan efek ini bukan sekadar trik untuk fisikawan. Ini membantu membuat salah satu prediksi paling aneh dari teori relativitas menjadi lebih nyata dan mudah dipahami, bukan hanya untuk ilmuwan tapi juga untuk siapa saja yang penasaran tentang bagaimana sebenarnya alam semesta kita bekerja. (Alfi Loya Zirga)
Cek Berita dan Artikel yang lain di
Google News
