Introduction to Special Relativity — Apakah itu peristiwa?

Kita sudah membahas apakah itu dimensi di artikel sebelumnya disini.

Saat ini, kita akan membahas hal penting lain dalam memahami relativitas yaitu peristiwa (ini murni translasi saya, jika ada yang lebih tepat, tolong beritahu). Dalam bahasa inggrisnya, istilah peristiwa ini disebut event. Intinya, walaupun kita sedang membicarakan sesuatu yang relatif, suatu peristiwa tidak mungkin relatif melainkan absolut terjadi.

Keabsolutan disini mungkin membuat kita bingung “kok bisa ada absolut di relativitas?” Menurut saya secara filosofis tidak mungkin kita berdiri di atas sesuatu yang murni relatif. Jika semua yang paling dasar itu relatif, maka tidak ada gunanya kita berdiskusi disini sebab kebenaranmu bisa berbeda dengan kebenaranku dan itu tidak perlu dipusingkan.

Saya jadi ingat peristiwa seru saat kedua kubu pilpres saling mengklaim kemenangan. Disini sebenarnya seperti menjadi tontonan kerelatifan yang sedang diabsolutkan. Ah! Tapi ini pembahasan lain.

Mari kembali. Dalam relativitas, ada peristiwa yang terjadi dan perlu disetujui oleh seluruh pengamat yang sedang dalam kondisi apapun. Kondisi disini terutama berkaitan dengan kecepatan si pengamat tersebut. Atau dalam istilah fisikanya, dalam kondisi kerangka inersia apapun. (Jadi ingat, perbedaan kerangka terjadi saat ada perbedaan kecepatan kerangka tersebut)

Contohnya: ada lampu menyala lalu padam!

Jadi bayangkan teman-teman semua sedang diam dan ada lampu menyala selama sekian detik di depan teman-teman. Mari kita label event ini dengan label kita yaitu

x_{o},t_{o}

Lalu, ada dua teman bernama puci dan munyi sedang berjalan seperti di gambar.

lampu puci munyiMenurut mereka berdua, lampu tersebut memang menyala sementara, namun mereka akan melaporkan dua nilai yang berbeda yaitu

x_{p},t_{p}

dan

x_{m},t_{m}

Yang artinya, Puci akan mempunyai posisi dan waktu peristiwa lampu menyala miliknya sendiri, dan munyi juga akan mempunyai angka sendiri mengenai posisi dan waktu peristiwa lampu menyala miliknya sendiri.

Posisi dan Waktu yang Relatif

Kedengarannya seperti biasa saja. Sebenarnya kita terbiasa memiliki kerelatifan dalam hal ruang/posisi. Artinya kira-kira seperti di bawah ini.

relatif posisiSangat bodoh jika kita berkelahi menentukan siapa yang benar dari kedua pernyataan tersebut. Pernyataan tersebut sama-sama benar tergantung dari siapa yang menyebutkan. Kita juga tidak bisa menjadi hakim mereka lalu tiba-tiba mengatakan “lampunya di depan kami! Kalian salah!”

depan

Wah sepertinya masalah terlihat selesai dengan kesatuan pernyataan yaitu “depan!” jika kedua teman kita ini sama-sama berhadapan.

Bukan, sebenarnya ini adalah pembahasan lain masalah translasi, pencerminan, dan teman-temannya. Namun, untuk saat ini, kita setidaknya bisa melihat bahwa posisi relatif itu sudah biasa kita alami dan aminkan.

Masalahnya, dalam relativitas, waktu juga akhirnya menjadi sesuatu yang relatif dan tidak absolut. Seperti yang ditulis di atas, saat menyalanya lampu itu berbeda menurut kita yang diam dengan menurut puci dan juga munyi.

Disinilah letak keanehan dari relativitas yang perlu dimengerti sejak dari awal belajar topik ini. Intinya, kita harus terbiasa dengan posisi dan waktu yang tidak sama untuk menjelaskan suatu peristiwa.

Mari kita telaah salah satu konsekuensi dari waktu yang relatif ini

Peristiwa yang terjadi bersamaan di satu kerangka, mungkin tidak terjadi bersamaan di kerangka yang lain

Jika terjadi bersamaan pula di kerangka kedua, itu artinya kedua kerangka sebenarnya ekivalen.

bom

seperti gambar di atas, munyi yang sedang diam katakanlah mendengar ada dua bom meledak secara bergantian (artinya punya waktu yang berbeda). Di sisi yang lain, puci bisa saja mendapatkan kedua bom itu menyala bersamaan menurut kerangkanya. Kejadian ini tidak kontradiktif sebab kedua peristiwa bom meledak itu sungguh terjadi di kedua kerangka hanya dengan waktu yang berbeda. Dalam kasus ini, puci mendengar dentuman bom yang lebih keras saja sebab ada dua yang meledak.

Urutan terjadinya peristiwa tidak mungkin terbalik walau rentang waktunya bisa relatif

Maksudnya, serelatif-relatifnya waktu, tidak mungkin puci melihat seekor kelinci tiba-tiba sudah besar sebelum kelinci itu lahir. Rentang hidup kelinci tersebut bisa relatif tergantung siapa yang melihat, namun tetap logis urutannya dari lahir, besar, lalu meninggal. Jadi tidak mungkin seperti di bawah ini

kelinci

Respons dari munyi sangat tepat sebenarnya. Jika sampai ada orang yang melihat demikian, artinya dia sedang berjalan mundur dalam dimensi waktu menurut orang lain. Dalam artikel sebelumnya, kita menetapkan secara adhoc bahwa dimensi waktu hanyalah maju dan tidak pernah mundur. Jika sampai terjadi, sebenarnya ini mengindikasikan bahwa si kerangka itu bergerak melebihi kecepatan cahaya atau sedang bohong.

Maka sampailah kita pada point penting dalam sebuah peristiwa yaitu tentang kecepatan cahaya atau c.

Menurut rumus dari maxwell, kecepatan cahaya itu tidak bergantung kerangka mana yang melihat dan besarnya selalu c. Maka, kecepatan cahaya ini adalah sesuatu yang absolut yang harus dipegang oleh semua kerangka.

Hal ini terdengar tidak masuk akal. Kita sudah terlalu terbiasa berpikir bahwa jika ada benda bergerak, maka orang lain yang sedang bergerak bisa melihat benda bergerak itu diam menurut kerangkanya. Jadi kecepatan sebenarnya relatif.

Dalam pembahasan kita, kecepatan memanglah sesuatu yang relatif sebab kecepatan berkaitan dengan posisi dan waktu yang keduanya sudah kita sebutkan adalah relatif.

Namun, kecepatan cahaya adalah kasus spesial yang dijadikan dasar kita berpikir ke depannya. Sebenarnya, konsekuensi kerelatifan yang kita bahas di atas sebenarnya muncul akibat pengabsolutan kecepatan cahaya di seluruh kerangka.

Cahaya ini juga menjadi batasan atas dari kecepatan seluruh benda yang kita tahu di dunia ini. Memang betul ada teori-teori yang memasukkan sesuatu yang bergerak melebihi kecepatan cahaya yaitu tachion. Namun, materi yang kita tahu saat ini semuanya bukan tachion. Dan dalam pembahasan selanjutnya, kita bisa melihat sendiri konsekuensi logis dari pembatasan kecepatan ini.

Jadi kita sudah belajar beberapa hal

  1. Peristiwa harus disetujui seluruh kerangka bahwa itu terjadi

  2. Peristiwa bisa dijelaskan dengan parameter berbeda oleh kerangka yang berbeda

  3. Peristiwa yang simultan di satu kerangka, bisa jadi tidak simultan di kerangka lain

  4. Kecepatan cahaya itu konstan di seluruh kerangka

  5. Kecepatan cahaya itu batas atas dari seluruh kecepatan materi yang ada

foton jogging

Lain kali, kita bisa bahas tentang cahaya itu secara terpisah. Saat ini, terima saja cahaya memang sifatnya seperti itu.

bersambung

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s