Bergerak dengan Kecepatan Cahaya

Saat ini adalah sudah 105 tahun sejak Einstein pertama kali memperkenalkan Theory of Special Relativity yang menjelaskan apa yang terjadi pada suatu objek pada kecepatan cahaya.

Sebenarnya ada banyak yang harus dipelajari terkait pertanyaan tadi. Tapi kita langsung saja melihat apa yang terjadi pada suatu benda saat kita membuatnya bergerak mendekati kecepatan cahaya. Ada tiga hal penting:

1.Kontraksi. Ini akan terjadi pada semua orang. Jika kita bergerak mendekati kecepatan cahaya, lalu seseorang yang melihat kita, akan melihat kita mengecil. Tapi dari sisi kita, segala sesuatu yang kita lihat akan terlihat bergerak ke arah belakang kita mendekati kecepatan cahaya, dan juga seperti memiliki dimensi yang mengecil.



2.Melambatnya Waktu. Fenomena ini disebut dilasi (dilation), dan lagi, ini terjadi pada semua orang. Artinya bahwa jika kita bergerak mendekati kecepatan cahaya, semua orang yang melihat kita akan melihat bahwa waktu akan berjalan lebih lambat untuk kita: arloji kita berjalan lebih lambat, umur kita melambat, detak jantung kita melambat, dst. Tapi kita juga melihat hal yang sama, umur orang-orang itu melambat, dst.
Tapi jika kita pergi dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya dan lalu kita kembali ke bumi pada kecepatan bumi, kita akan menemukan fakta bahwa selama perjalanan kita, meski umur kita berjalan normal seperti biasa, yang terjadi di bumi lebih lama waktu yang telah terlewati.


Mari kita lihat bagaimana ini terjadi. Lihat video ini:



3.Lebih banyak energi yang dibutuhkan untuk menambah kecepatan. Beberapa dari Anda yang tahu sedikit fisika tahu bahwa besarnya energi dari suatu partikel adalah E=mc2. Beberapa dari Anda juga tahu bahwa Energi Kinetik = 1/2 mv2. Tapi saat Anda bergerak mendekati kecepatan cahaya, hal itu butuh dan butuh lagi lebih energi untuk bergerak lebih cepat. Pada grafik di bawah ini, garis ungu adalah formula lama untuk energi kinetik, tapi garis merah merupakan energi yang sebenarnya (relativistic). Catat bahwa Anda tidak akan pernah benar-benar sanggup mencapai kecepatan cahaya, tapi bahwa energi itu mendekati tak terbatas (infinity).



Jadi itulah yang terjadi saat suatu benda biasa mendekati kecepatan cahaya: terlihat mengalami kontraksi, waktu melambat, dan kebutuhan akan energi yang lebih besar untuk menambah kecepatannya. Atau misalnya, sesuatu yang tidak memiliki massa (seperti foton, atau mengkin gravitasi), harus bergerak pada kecepatan cahaya.

Tapi katakanlah Anda punya pesawat ruang angkasa, dan entah bagaimana caranya memutuskan untuk bepergian pada kecepatan cahaya. Apa yang terjadi?



Okeh, jika Anda menggunakan seluruh energi di jagat raya untuk pesawat ruang angkasa Anda, Anda mungkin bisa mendekati kecepatan cahaya. Seberapa dekat? Kecepatan cahaya tepatnya 299,792,458 meter/detik. Dan Anda bisa mencapai antara kira-kira 1 x 10-30 meter/detik dari angka itu - udah bagus banget. Taruhlah Anda mencapai kecepatan itu, apa yang akan terjadi?
Pertama, seluruh jagat raya akan berkontraksi menjelma menjadi hanya beberapa milyar kilometer - kurang dari satu tahun cahaya!
Kedua, waktu akan melambat begitu hebat, hingga umur Anda akan hanya beberapa detik sementara jagat raya pada kenyataannya telah bertambah umur trilyunan tahun!
Galaksi akan berfusi, bintang-bintang akan lahir dan meledak dalam sekejap mata.
Dan akhirnya, Anda mungkin akan menjadi yang pertama kali melihat takdir dari jagat raya; jika jagat raya punya akhir, Anda bisa melambatkan waktu begitu hebat untuk Anda sendiri sehingga mungkin Anda tidak hanya melihatnya, Anda mungkin melakukannya hanya dalam hitungan detik.

Jadi masalahnya bukan hanya bagaimana mencapai kecepatan cahaya, tapi ada alasan lain kenapa mending kita gak usah mencoba melakukannya.