Dari Apel Newton Hingga Teori Einstein: Fakta Menarik Tentang Gaya Gravitasi yang Mengikat Alam Semesta

ANTARIKSA -- Gravitasi adalah salah satu kekuatan fundamental di alam semesta yang memengaruhi setiap aspek kehidupan. Gaya gravitasi menjaga kita tetap di permukaan bumi, menarik benda-benda jatuh ke tanah.

Gaya gravitasi bahkan menentukan evolusi kosmis dengan membentuk bintang dari awan hidrogen dan menyatukan galaksi. Namun, meskipun telah dipelajari selama lebih dari 400 tahun, gravitasi masih menyimpan misteri yang memikat para ilmuwan hingga hari ini.

Empat Gaya Fundamental

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Dari empat gaya fundamental di alam semesta, gravitasi adalah yang paling akrab bagi kita. Berbeda dengan gaya kuat dan lemah yang bekerja di tingkat atom, serta gaya elektromagnetik yang memengaruhi benda bermuatan, gravitasi bertindak pada semua benda dengan massa.

Pemikiran tentang gravitasi sudah ada sejak zaman filsuf Yunani dan India kuno. Namun, baru Isaac Newton yang pada tahun 1687 mampu mengkuantifikasinya melalui hukum gravitasi universalnya.

Newton mengungkapkan bahwa setiap benda di alam semesta saling menarik, dari sebutir pasir hingga bintang terbesar. Dia juga menunjukkan bahwa kekuatan gravitasi meningkat dengan massa objek dan menurun dengan jarak kuadrat di antara mereka. Hukum ini memungkinkan kita memahami mulai dari apel jatuh hingga planet mengorbit matahari.

Objek Merkurius, Revolusi Einstein: Relativitas Umum

Meskipun hukum gravitasi Newton sangat akurat, ada anomali kecil, seperti orbit Merkurius, yang tidak dapat dijelaskan. Inilah yang mendorong Albert Einstein untuk memperkenalkan Teori Relativitas Umum pada tahun 1915.

Einstein menggambarkan gravitasi bukan sebagai gaya, melainkan hasil dari kelengkungan ruang-waktu yang disebabkan oleh massa.

Merkurius, planet terdekat dengan matahari, menawarkan wawasan luar biasa tentang kekuatan gravitasi dan kelengkungan ruang-waktu. Orbitnya yang unik menjadi bukti nyata keakuratan teori relativitas umum Albert Einstein.

Teori Einstein mampu menjelaskan pergeseran kecil namun signifikan dalam orbit planet ini. Ini merupakan sesuatu yang tidak bisa dijelaskan sepenuhnya oleh hukum gravitasi Newton.

Pergeseran Perihelion Merkurius

Perihelion adalah titik dalam orbit Merkurius yang berada paling dekat dengan matahari. Dalam pengamatan jangka panjang, perihelion Merkurius bergerak maju perlahan, sebuah fenomena yang dikenal sebagai presesi.

Menurut prediksi hukum gravitasi Newton, presesi ini seharusnya mencapai 5.600 arcsecond per abad (1 arcsecond = 1/3600 derajat). Namun, ada selisih kecil sebesar 43 arcsecond per abad yang tidak dapat dijelaskan oleh Newton.

Albert Einstein, dengan teori relativitas umumnya yang diperkenalkan pada tahun 1915, berhasil menjelaskan anomali ini. Relativitas umum menyatakan bahwa gravitasi bukanlah gaya tarik-menarik murni, melainkan akibat kelengkungan ruang-waktu yang disebabkan oleh massa besar, seperti matahari. Dalam konteks Merkurius, kelengkungan ruang-waktu matahari membuat orbit planet ini sedikit menyimpang dari jalur elips statis yang diprediksi oleh Newton.

Menurut Einstein, ruang dan waktu adalah bagian dari satu kesatuan yang disebut ruang-waktu. Benda bermassa besar, seperti planet atau bintang, menciptakan lekukan di ruang-waktu, mirip seperti bola berat yang menekan permukaan trampolin. Objek lain, seperti planet atau satelit, bergerak mengikuti lekukan tersebut, yang kita amati sebagai "gravitasi."

Gravitasi, dari hukum Newton hingga relativitas Einstein, tetap menjadi subjek penelitian yang mendalam. Meskipun telah banyak terungkap, misteri gravitasi tetap menjadi pendorong utama dalam eksplorasi fisika modern, membantu kita lebih memahami alam semesta dan tempat kita di dalamnya.