Relativitas Umum, Teori Revolusioner Einstein yang Mengubah Dunia Fisika

ANTARIKSA -- Relativitas umum adalah salah satu topik yang sering diperbincangkan dlam Fisika. Digagas leh fisikawan Albert Einstein, teori ini mengungkap bagaimana gravitasi memengaruhi struktur ruang-waktu.

Teori yang diterbitkan Einstein pada tahun 1915, merupakan pengembangan dari teori relativitas khusus yang ia publikasikan sepuluh tahun sebelumnya. Relativitas khusus menyatakan bahwa ruang dan waktu saling terhubung erat.

Namun, teori relativitas khusus belum mempertimbangkan keberadaan gravitasi. Selama satu dekade berikutnya, Einstein menyadari bahwa objek-objek bermassa besar dapat melengkungkan ruang-waktu, menghasilkan distorsi yang kita kenal sebagai gravitasi.

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Diawali dengan gaya tarik menarik seperti yang dijelaskan Isaac Newton

Untuk memahami relativitas umum, semuanya dimulai dengan gravitasi, gaya tarik-menarik antara dua objek. Sir Isaac Newton dikenal sebagai pencetus teori gaya gravitasi. Dalam bukunya Principia, menghitung gravitasi sebagai gaya yang bergantung pada massa kedua benda dan jaraknya satu sama lain.

Misalnya, Bumi menarik tubuhmu ke arah pusatnya, membuatmu tetap berdiri di tanah, sementara tubuhmu yang jauh lebih kecil juga menarik Bumi, meski efeknya hampir tak terasa.

Namun, hukum gravitasi Newton mengasumsikan bahwa gravitasi adalah gaya bawaan suatu objek yang dapat bertindak dari jarak jauh. Einstein mengguncang pandangan ini dengan teori relativitas khususnya.

Relativitas Khusus dan Ruang-Waktu

Dalam relativitas khusus, Einstein menetapkan bahwa hukum fisika berlaku sama bagi semua pengamat yang tidak mengalami percepatan. Ia juga menunjukkan bahwa kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah konstan, terlepas dari kecepatan pengamat. Hal ini mengarah pada kesimpulan bahwa ruang dan waktu bukanlah entitas terpisah, melainkan terjalin menjadi satu kesatuan yang disebut ruang-waktu.

Einstein menyadari bahwa peristiwa yang terjadi bersamaan bagi satu pengamat bisa terlihat berbeda bagi pengamat lain. Ini adalah langkah penting menuju pemahaman relativitas umum.

Distorsi Ruang-Waktu oleh Gravitasi

Dalam relativitas umum, Einstein mengungkapkan bahwa objek bermassa besar menyebabkan distorsi pada ruang-waktu. Bayangkan menempatkan bola berat di tengah trampolin. Bola tersebut akan menekan kain trampolin, menciptakan cekungan. Jika kamu melemparkan kelereng di tepi trampolin, kelereng itu akan meluncur ke dalam cekungan, mirip dengan cara gravitasi planet menarik objek di angkasa.

Elena Giorgi, asisten profesor matematika di Columbia University dalam sebuh artikel di Space mengatakan bahwa relativitas umum adalah teori fisika tentang ruang dan waktu yang memiliki deskripsi matematika.

Menurut teori ini, ruang-waktu adalah objek empat dimensi yang harus mematuhi sebuah persamaan bernama Persamaan Einstein. Persamaan ini menjelaskan bagaimana materi melengkungkan ruang-waktu.

Relativitas umum menjelaskan gravitasi, namun dalam teori ini gravitasi bukan lagi dianggap sebagai "gaya" seperti dalam mekanika klasik. Gravitasi muncul dari deskripsi relativitas umum sebagai hasil dari ruang-waktu yang melengkung.

Sejak Einstein mempublikasikan teorinya, para ilmuwan telah menemukan berbagai fenomena yang sesuai dengan prediksi relativitas umum. Dari pergerakan planet hingga pelensaan gravitasi, teori ini terus membuktikan akurasinya dalam menjelaskan alam semesta.