 |
| Melampaui kecepatan cahaya. Kredit: Metro.co.uk |
Teori relativitas khusus Einstein menyatakan
bahwa segala sesuatu yang memiliki massa tidak bisa bergerak lebih cepat daripada kecepatan cahaya di ruang hampa. Dan pernyataan itu menjadi masalah besar
untuk menempuh perjalanan antar sistem bintang. Jika ingin pergi ke sistem
bintang jauh, kita harus menemukan cara untuk sampai ke sana dalam masa
hidup kita.
Misalnya ke Alpha Centauri, salah satu
bintang tetangga terdekat yang terletak 4,35 tahun cahaya dari Bumi, membutuhkan waktu
sekitar 70.000 tahun jika kita ke sana hanya dengan kecepatan pesawat
antariksa Voyager 1 NASA. Salah satu cara untuk mendorong batas eksplorasi
antariksa adalah dengan melampaui kecepatan cahaya, sekitar 300 ribu km/detik
atau 1,07 miliar km/jam. Sebagai perbandingan, Juno, pesawat antariksa tercepat
besutan NASA hanya mampu mencapai kecepatan 266.000 km/jam.
Menurut hukum fisika mustahil untuk
memecahkan ‘c’, batas kecepatan kosmik yang ditetapkan oleh Albert Einstein.
Masalah Besar
 |
| Fisikawan teoritis kelahiran Jerman, Albert Einstein (1879-1955) ketika berada di rumahnya, Princeton, New Jersey, 1944. (Popperfoto/Getty Images) |
Penghalang utama untuk melampaui kecepatan
cahaya adalah massa. Masalahnya sebagian besar partikel pasti memiliki massa.
Setiap objek yang berakselerasi membutuhkan energi dan membutuhkan energi
lebih banyak untuk melaju lebih cepat lagi. Jadi sebuah pesawat antariksa membutuhkan energi yang tak terbatas untuk melaju secepat cahaya.
“Tidak ada satu pun sumber bahan bakar yang
cukup mumpuni untuk mempercepat sesuatu hingga mencapai kecepatan cahaya,”
jelas ilmuwan Peter William Millington dari Universitas Nottingham.
Tetapi, para ilmuwan tidak mengenal kata berhenti untuk memecahkan teori relativitas
khusus. Banyak tim ilmuwan di laboratorium CERN Swiss yang berusaha untuk mengakselerasi neutrino, partikel paling ringan di alam semesta, untuk melampaui kecepatan
cahaya, meskipun belum membuahkan hasil.
Upaya mereka juga sempat menghasilkan drama. Pada
tahun 2011, tim OPERA (Oscillation Project
with Emulsion tRacking Apparatus) berjanji untuk menulis ulang pemahaman
kita tentang alam semesta. Mereka menyatakan telah cukup yakin dapat mengakselerasi neutrino agar melaju melampaui kecepatan cahaya. Sempat membangkitkan antusias para
penggemar fiksi ilmiah yang mengharapkan pesawat antarbintang segera diproduksi, setidaknya
secara teoritis, ternyata terjadi kekeliruan disebabkan kesalahan koneksi kabel
dalam sistem GPS yang digunakan untuk menghitung waktu pergerakan partikel.
Kekeliruan ini menyebabkan kesalahan sekitar 73 nanodetik lebih cepat.
Jadi, kita belum mampu
melampaui kecepatan cahaya berdasarkan pemahaman fisika saat ini.
Melipat Ruang dan Waktu
Meskipun dilarang oleh relativitas khusus,
teori lain yang dicetuskan oleh Albert Einstein justru adalah teori terbaik untuk menjelaskan gravitasi. Relativitas umum menyatakan bahwa massa dapat melengkungkan ruang dan waktu dalam berbagai bentuk.
“Dengan memanipulasi materi atau energi, sebuah peradaban maju mungkin dapat melipat ruang dan waktu untuk menciptakan jalan pintas antara titik-titik di jalinan ruang dan waktu itu sendiri,” Dr. Millington menjelaskan.
Gagasan ini memunculkan fenomena hipotetis
seperti lubang cacing, yang secara teori memungkinkan pesawat antariksa untuk
mengunci satu bagian alam semesta ke bagian lain dalam jalinan ruang dan waktu yang disebut jalan pintas kosmik. Misalnya, jika dua sistem bintang terpisah sejauh 10
tahun cahaya, membutuhkan waktu 10 tahun untuk sampai ke sana jika kita melaju
secepat cahaya. Tetapi jika kita mengirim sinyal cahaya melalui lubang cacing,
maka akan memangkas jarak hingga lima tahun cahaya. Berarti jarak antara
sistem bintang melalui lubang cacing hanya setengah dari jarak yang sebenarnya.
“Dengan demikian, cahaya yang memasuki lubang
cacing akan tampak melaju dua kali lipat kecepatan cahaya dibandingkan cahaya
yang melewati jalur ruang dan waktu normal,” kata profesor fisika Gerald Cleaver dari Universitas Baylor di Texas. “Kedua berkas cahaya sama-sama
merambat dengan kecepatan cahaya. Tetapi, berkas cahaya
pertama melintasi jalur yang lebih pendek. Begitulah lubang cacing bekerja dan seolah memberikan perjalanan yang melampaui kecepatan cahaya, padahal faktanya hanyalah
jalur pintas yang lebih pendek,” Cleaver menambahkan.
 |
| Apakah mungkin menciptakan lubang cacing di jalinan ruang dan waktu? (NASA) |
Lubang cacing baru sebatas teori dan tidak
ada satu pun yang pernah ditemukan. Pada tahun
1994, fisikawan teoritis Miguel Alcubierre menggagas “Alcubierre drive” yang mirip warp
drive di film fiksi ilmiah Star Trek, untuk menggambarkan pesawat antarbintang yang ditempatkan di sebuah
“warp bubble”.
Secara
teoritis, ruang dan waktu dimampatkan di depan bubble untuk menarik pesawat antarbintang, sementara ruang dan
waktu di belakang bubble diperluas
dan secara efektif mendorong pesawat antarbintang. Cara ini memungkinakan pesawat antarbintang untuk melampaui kecepatan cahaya, meskipun ruang dan waktu
terlihat normal di luar bubble
(gelembung).
Kembali ke Realitas
Tentu saja, skenario ini bukannya tanpa
masalah sama sekali, paling tidak pesawat antariksa membutuhkan teknologi
canggih dan jumlah energi tak terbatas untuk mengeksploitasi anomali ruang dan
waktu. Bahkan jika sumber bahan bakar tak terbatas ditemukan, bisakah kita
melakukan perjalanan secepat itu dengan aman?
Beberapa ilmuwan lain juga telah menggagas konsep perjalanan antarbintang. Para astronot mungkin harus ditempatkan dalam keadaan
mati suri atau tinggal di komunitas “generasi antarbintang”, misi para astronot
original akan dilanjutkan oleh keturunan mereka yang akan mencapai tempat tujuan
beberapa tahun kemudian.
Sedangkan beberapa ilmuwan lain meyakini misi
antarbintang sangat berbahaya karena risiko paparan radiasi kosmik, medan
gravitasi atau akan tercabik-cabik jika memasuki lubang cacing. Namun terlepas
dari segala tantangan yang dihadapi, para ilmuwan terus merenungkan cara untuk
menjelajah bintang.
“Mengingat alam semesta yang begitu luas, faktor jarak
sangat tidak menguntungkan,” terang Dr. Millington kepada Metro.co.uk. “Jarak antarbintang menyebabkan keturunan dari para astronot original yang berangkat 300.000 tahun lalu, hanya menempuh perjalanan yang tidak terlalu jauh.”
Jadi, sementara gagasan perjalanan
antarbintang yang diangkat sebagai tema sci-fi
dianggap mustahil, menemukan solusi untuk teori seperti lubang cacing,
mendorong para fisikawan untuk melampaui batas pemahaman mereka. “Kita harus meminta para ilmuwan untuk memecahkan batasan-batasan yang diatur oleh hukum fisika saat ini,” katanya.
Tanpa ada terobosan luar biasa dalam hukum fisika
atau lompatan besar kemajuan teknologi, Millennium
Falcon dan U.S.S Enterprise akan tetap menjadi bagian dari fiksi ilmiah. “Hanya dengan melampaui kecepatan
cahaya, peradaban maju dapat menjelajah di luar bintang setempat. Tidak akan
pernah ada United Federation of Planets
Star Trek tanpa pesawat antarbintang yang melampaui kecepatan cahaya,” pungkas Profesor Cleavers.
Ditulis oleh: Sarah Griffiths, metro.co.uk
Sarah Griffiths adalah jurnalis lepas bidang sains
dan teknologi yang telah menulis untuk BBC, MailOnline,
dan New Scientist
Komentar
Posting Komentar