Ini yang Akan Terjadi jika Kita Bisa Bergerak Dengan Kecepatan Cahaya

Kecepatan Cahaya

BIBLIOTIKA - Pada September 2011, para fisikawan di Laboratorium Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire/CERN), di Jenewa, mengumumkan keberhasilan mereka menemukan partikel yang mampu bergerak lebih cepat dibanding cahaya. Partikel yang disebut neutrino itu, tutur mereka, memiliki kecepatan 20 per 1 juta di atas kecepatan cahaya.

Teori relativitas khusus yang dikemukakan Albert Einstein pada 1905 menyebutkan kecepatan cahaya mencapai 299.792 kilometer per detik, atau sering dibulatkan menjadi 300.000 kilometer per detik. Neutrino adalah partikel dasar dengan massa yang sangat kecil. Partikel itu tercipta dari peluruhan radioaktif, reaksi fusi yang terjadi di matahari atau reaktor nuklir, atau ketika sinar kosmik menabrak sekelompok atom.

Eksperimen untuk menguji kecepatan neutrino—yang dinamai Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA)—dilakukan di Gran Sasso National Laboratory, Italia, pada kedalaman 1.400 meter. Tujuan penelitian itu untuk menguji neutrino yang ditembakkan dari CERN, dan hasilnya neutrino diklaim mampu bergerak 60 nanodetik lebih cepat dari cahaya.

Temuan itu tentu saja mengguncang jagad fisika, karena jelas-jelas melawan hukum fisika yang telah mapan selama lebih dari seratus tahun. Pada akhirnya, penemuan yang menggemparkan itu berakhir antiklimaks, karena para ilmuwan lain yang juga mempelajari neutrino berhasil membuktikan sebaliknya.

Lebih dari seratus tahun yang lalu, Albert Einstein menyebut kecepatan cahaya sebagai “batas kecepatan di alam semesta”. Teori itu menjadi jantung dari semua kosmos sains. Ia menyatakan bahwa gerakan yang lebih cepat dari kecepatan cahaya akan melanggar prinsip kausalitas (hukum sebab akibat).

Jika sesuatu di dunia ini mampu bergerak dengan kecepatan cahaya, prinsip kausalitas akan hancur lebur. Misalnya, peluru akan mengenai sasaran sebelum picu ditarik, dan orang akan sampai di tujuan sebelum berangkat. Bergerak dengan kecepatan cahaya, atau lebih cepat dari kecepatan cahaya, juga akan melanggar kondisi energi tertentu, bahkan memungkinkan terjadinya perjalanan waktu.

Seperti yang disebutkan di atas, kecepatan cahaya—atau kecepatan foton—dalam kondisi hampa udara adalah 186.282 mil per detik, atau 299.792.458 meter per detik. Foton (cahaya) dapat bergerak dengan kecepatan itu, karena tidak memiliki massa atau berat.

Setiap partikel di alam semesta—termasuk foton—bergerak melalui sesuatu yang oleh para ilmuwan disebut Medan Higgs. Sebagai hasil interaksi itu, partikel-partikel akan memperoleh massa mereka. Partikel yang berbeda akan berinteraksi dengan Medan Higgs dengan kekuatan yang berbeda pula, dan karena itulah beberapa partikel lebih berat (memiliki massa lebih banyak) dibanding partikel yang lain.

Namun, ketika foton bergerak melalui Medan Higgs, foton tidak akan berinteraksi sama sekali dengan Medan Higgs. Karena foton tidak berinteraksi dengan Medan Higgs, maka mereka tidak terikat oleh batas kecepatan tertentu. Hal itu berbeda dengan proton, misalnya. Proton hanya bergerak pada kecepatan tertentu, karena terikat oleh batas kecepatan tertentu yang merupakan sifat dasar alam semesta.

Partikel yang memiliki massa membutuhkan energi untuk percepatannya. Jika kecepatannya semakin mendekati kecepatan cahaya, semakin banyak pula energi yang dibutuhkan. Itu berarti untuk mencapai kecepatan cahaya dibutuhkan energi tak terbatas. Energi yang ada di seluruh alam semesta bahkan mungkin tidak cukup mendorong sebuah elektron tunggal untuk mencapai kecepatan cahaya.

Kecepatan cahaya adalah “kecepatan tak terbatas”. Jika kita bergerak dengan kecepatan cahaya, kita dapat pergi ke mana saja, tak peduli berapa pun jauhnya, hanya dalam waktu nol detik tepat. Jika kita adalah sebuah foton—yang artinya dapat bergerak dengan kecepatan cahaya—maka waktu tidak ada artinya bagi kita. Semuanya akan tampak seketika.

Selain itu, jika kita bergerak dengan kecepatan cahaya, setidaknya akan terjadi tiga hal. Pertama adalah kontraksi—ini terjadi pada semua orang. Jika kita bergerak dengan kecepatan cahaya, dan seseorang melihat kita, dia akan melihat kita mengecil. Di sisi lain, kita akan melihat segala sesuatu di sekeliling kita bergerak ke belakang—juga dengan kecepatan cahaya—dan juga tampak mengecil.

Kedua, akan terjadi perlambatan waktu. Fenomena itu disebut dilasi (dilation), dan sekali lagi juga terjadi pada semua orang. Ketika kita bergerak dengan kecepatan cahaya, semua orang yang melihat kita akan merasakan waktu berjalan lebih lambat untuk kita—jarum jam melambat, detak jantung dan denyut nadi melambat, usia melambat, dan seterusnya—sementara kita juga akan melihat orang-orang lain dan sekeliling kita mengalami perlambatan yang sama.

Ketiga, kita membutuhkan lebih banyak energi untuk menambah kecepatan. Di atas sudah disebutkan, bahwa partikel yang memiliki massa membutuhkan energi untuk percepatannya. Semakin mendekati kecepatan cahaya, semakin banyak pula energi yang dibutuhkan. Artinya, ketika kita bergerak dengan kecepatan cahaya, maka kita akan butuh, butuh, dan butuh lagi energi untuk bergerak lebih cepat.

Jadi, berdasarkan ulasan di atas, akan terjadi tiga hal jika kita dapat bergerak dengan kecepatan cahaya—mengalami kontraksi, perlambatan waktu, dan kebutuhan energi yang luar biasa besar.

Tetapi tidak hanya itu. Jika kita mampu—entah bagaimana caranya—bergerak dengan kecepatan cahaya, maka seluruh jagad raya akan berkontraksi menjadi hanya beberapa miliar kilometer, kurang dari satu tahun cahaya. Kemudian, waktu akan melambat sangat hebat, hingga umur kita hanya akan beberapa detik, sementara jagad raya telah bertambah usia hingga triliunan tahun. Galaksi akan berfusi, bintang-bintang akan lahir dan meledak, dalam sekejap mata.

Akhirnya... kita mungkin akan menjadi yang pertama melihat takdir jagad raya. Jika jagad raya memiliki akhir, kita pun akan bisa menyaksikan kehancurannya dalam hitungan detik.

Dalam bergerak dengan kecepatan cahaya, yang menjadi hal penting untuk dipikirkan bukan bagaimana cara melakukannya, tetapi juga melihat alasan mengapa sebaiknya kita tidak perlu mencoba melakukannya.

Tersedia banyak e-book bermanfaat yang bisa Anda miliki
Baca penjelasannya di sini.