Gravitasi - 06. Ledakan Besar, Lubang Hitam, dan Gravitasi

Semua teori ilmiah memerlukan beberapa bukti jika ingin dipercaya orang. Gagasan Einstein tentang gravitasi sangat tidak umum sehingga adanya bukti yang meyakinkan sangat penting.

          Ketika Einstein dianugerahui Hadiah Nobel yang bergengsi pada tahun 1921, hadiah itu bukan untuk teori relativitasnya, melainkan untuk karyanya yang lain di bidang fisika. Teori relativitas begitu kontroversial dan tetap terbuka untuk diperdebatkan. Bagian teori itu telah dibuktikan selama *gerhana matahari pada tahun 1919 dan dengan perkiraan tentang orbit *Merkurius. Einstein telah dinyatakan sebagai salah satu ilmuwan jenius terbesar sepanjang massa, meskipun hanya sedikit orang yang benar-benar memahami teorinya atau cara penjelasannya tentang gravitasi. Seperti teori ilmiah lainnya, teori relativitas Einstein perlu diuji.

• Gerhana Matahari 29 Mei 1919

Teori umum Einstein tentang relativitas menyatakan bahwa bintang di dekat Matahari akan tampak berada pada posisi yang sedikit salah, karena berkas cahaya yang dipancarkannya akan dibelokkan oleh massa Matahari. Ketika terjadi gerhana matahari pada tahun 1919, fisikawan Inggris, Arthur Stanley Eddington (1882-1944) melihat bahwa hal ini benar-benar terjadi. Einstein segera menjadi terkenal di dunia, karena bagian penting dari teorinya telah terbukti benar.

• Anomali Perihelion Merkurius

Sebelum Einstein, para astronom tidak pernah dapat menjelaskan fakta yang luar biasa tentang orbit Merkurius. Perihelion suatu planet adalah titik lintasan orbit planet yang terdekat dengan Matahari. Bagi planet-planet yang tidak begitu dekat dengan Matahari, perihelionnya selalu berada pada titik yang sama di ruang angkasa, tetapi bagi Merkurius, perhelionnya berpindah terhadap Matahari dengan sangat lambat selama bertahun-tahun. Bukti pertama dari teori Einstein adalah bahwa teori-teori itu memperkirakan gerakan Merkurius dengan tepat.

        Salah satu hal yang paling dramatis yang mengikuti teori relativitas umum adalah gagasan apakah alam semesta itu meluas atau menciut. Einstein tidak begitu yakin untuk mempercayainya, dan tidak dapat mengujinya, sehingga sebagai gantinya, dia mengubah teorinya. Dia menyatakan bahwa ada gaya yang mendorong galaksi menjauh dan menyeimbangkan gaya gravitasi yang saling menariknya. Hasilnya adalah alam semesta yang tetap yaitu tidak meluas atau menciut.

        Pada tahun 1929, astronom Amerika, *Edwin Hubble menemukan bahwa galaksi yang sangat jauh sedang bergerak menjauhi Bumi ke segala arah. Ini berarti alam semesta ini benar-benar meluas. Einstein salah tentang alam semesta yang tetap. Dia menggambarkan ini sebagai “kesalahan terbesar dalam hidupku”.

• Hubble dan Ledakan Besar

Pada tahun 1929, astronom Amerika, Edwin Hubble (1889-1953), yang namanya digunakan untuk memberi nama teleskop Hubble. Membuktikan bahwa alam semesta meluas seperti permukaan balon yang sedang dipompa. Teori ini mengisyaratkan bahwa dahulu akan semesta benar-benar sangat kecil, dan membawa pada teori bahwa alam semesta tercipta pada waktu tertentu yang disebut ledakan besar (Bigbang).

        Perkiraan lain yang mengikuti teori umum Einstein adalah gagasan bahwa ada *lubang hitam di ruang angkasa. Lubang hitam terbentuk ketika bintang meledak. Lubang hitam sangat besar dan padat serta memiliki tarikan gaya gravitasi yang sangat kuat, bahkan cahaya pun *tidak dapat lolos darinya. Beberapa bukti dari lubang hitam telah ditemukan, tetapi belum ada seorang pun yang menemukan bukti yang kuat akan keberadaannya.

• Lubang Hitam

Meskipun lubang hitam pertama kali digagas pada tahun 1783 oleh fisikawan Inggris, John Mitchell (1724-1793), matematika dalam teori relativitas umum Einstein menegaskan bahwa lubang hitam itu dapat benar-benar ada.

• Tidak Dapat Lolos?

(Sebuah gambar gas dari sebuah bintang yang sedang ditarik oleh gravitasi memasuki lubang hitam dalam pola yang melingkar.)

Stephen Hawking menyatakan bahwa “lubang hitam tidak begitu hitam”. Fakta bahwa cahaya tidak dapat lolos dari lubang hitam menjadikan asal mula namanya. Meskipun demikian, Hawking percaya bahwa lubang hitam dapat memancarkan partikel-partikel radiasi lain dan berpendar, sama seperti benda panas lainnya. Akhirnya, lubang hitam benar-benar lenyap dalam sebuah ledakan sangat besar yang sama dengan ledakan dari jutaan bom nuklir.

         Salah satu pakar lubang hitam terkemuka di dunia, *Stephen Hawking, percaya mungkin ada lebih banyak lubang hitam daripada bintang yang kasat mata di alam semesta ini. Dia berpendapat bahwa tarikan gravitasi yang sangat besar yang dikeluarkan oleh lubang-lubang hitam ini dapat menjelaskan mengapa galaksi kita berputar. Hawking juga percaya bahwa ada lubang hitam yang sangat besar di pusat alam semesta kita. Karya para ilmuwan seperti Hubble dan Hawking telah memberikan dukungan penting pada teori relativitas umum Einstein. Untuk mencapai penjelasan lengkap tentang gravitasi masih sangat jauh, tetapi selangkah lebih mendekati tujuan itu.

• Stephen Hawking

Stephen Hawking lahir pada tahun 1942, 300 tahun setelah kematian Galileo. Dia memakai kursi roda karena menderita gangguan otot Amyotrophic Lateral Sclerosis. Hawking tidak dapat berbicara tanpa bantuan dan menyampaikan kuliahnya menggunakan synthesizer suara komputer. Hawking adalah Profesor Lucasia bidang Matematika di Universitas Cambridge Inggris, posisi yang dulu pernah dipegang oleh Isaac Newton.

***