Sabtu, 14 Juli 2012

Nasa Buktikan Teori Relativitas Einstein

Alat pengukur gravitasi milik Badan Antariksa Amerika Serikat, NASA, berhasil membuktikan dua asumsi kunci yang dicetuskan Albert Einstein dalam teori relativitas. Teori ini dicetuskan oleh Einstein pada 52 tahun yang lalu.


Misi The Gravity Probe-B (GP-B) diluncurkan pada tahun 2004 untuk mempelajari dua asumsi Einstein. Pertama, mengenai efek geodesi, atau adanya lengkungan ruang dan waktu di sekitar gravitasi. 
Kedua, asumsi mengenai frame-dragging, yang menjelaskan jumlah struktur ruang-waktu yang terpilin akibat rotasi suatu massa. 

"Bayangkan bumi seakan-akan terbenam di benda seperti madu," kata Francis Everitt, peneliti Stanford University yang juga peneliti utama GP-B. "Ketika bumi berotasi, madu di sekitarnya akan membentuk pusaran yang mengikuti (swirl), begitu pula dengan ruang dan waktu," demikian analogi Everitt.



Gravity Probe-B menggunakan empat gyroscope (pengukur orientasi) dengan tingkat ketepatan ultra tinggi untuk mengukur dua hipotesa gravitasi ini. Alat ini kemudian mengkonfirmasi kedua efek gravitasi dengan mengarahkan alat ini kebintang yang disebut IM Pegasi, untuk menciptakan presisi yang netral.

Jika gravitasi tidak berdampak terhadap ruang dan waktu, maka gyroscope GP-B akan menunjuk ke arah yang sama saat probe itu berada di kutub orbit sekitar bumi. Bagaimana pun, gyroscopes memiliki perubahan kecil tapi terukur terhadap arah putaran daya tarik bumi.



"Setiap teori yang meragukan teori Einstein dalam hal relativitas umum akan mencoba untuk mencari hasil pengukuran yang tepat dari yang telah dilakukan GP-B," lanjut Danchi. Hasil ini menjadi proyek terpanjang yang dilakukan NASA, yang telah terlibat dalam penelitian gyroscope untuk relativitas sejak 1963. 

Penelitian dan percobaan yang dilakukan selama berpuluh tahun ini telah merintis teknologi untuk mengendalikan gangguan yang bisa mempengaruhi pesawat ulang-alik, seperti daya tarik aerodinamis, medan magnet, dan variasi hawa panas. Lebih jauh, misi pelacak bintang dan gyroscope NASA merupakan alat dengan presisi tertinggi yang pernah didesain dan diproduksi.


Dua ramalan Albert Einstein dalam teori relativitas terbukti benar oleh misi Gravity Probe B milik NASA. Sebelumnya, teori Einstein tersebut sulit dikonfirmasi. "Teori Einstein bertahan," kata Francis Everitt, kepala penelitian dari Stanford University, California, Amerika Serikat.

Ada dua aspek dalam teori Einstein mengenai gravitasi. Aspek pertama adalah efek geodesi, efek pembelokan ruang dan waktu di sekitar benda bergravitasi, seperti planet. Aspek kedua adalah "frame dragging", yakni jumlah struktur ruang dan waktu yang terbawa oleh objek berputar.

Untuk menguji teori ilmuwan kelahiran Jerman tersebut, NASA mengirim Gravity Probe B untuk mengorbit Bumi. Pesawat itu dilengkapi sebuah alat yang disebut "pelacak bintang" untuk mengikuti sebuah bintang bernama IM Pegasi. Jika efek geodesi dan frame dragging tidak ada, pelacak bintang seharusnya selalu terkunci dengan bintang selamanya.

Jika Einstein benar, arah putaran Gravity Probe B akan berubah sedikit demi sedikit akibat massa dan rotasi Bumi. Everitt menganalogikan efek ini dengan bola berotasi di dalam madu. "Madu dan benda-benda yang juga berada di dalam madu akan terseret," jelas Everitt.



 



Dengan menganalisis data, tim peneliti menemukan perubahan orientasi sekitar 6.600 miliarcsecond setahun--1 miliarcsecond sama dengan, "lebar sehelai rambut manusia dilihat dari jarak 16 kilometer," kata Everitt. Perubahan yang sangat kecil yang mungkin Einsten sendiri pun sulit tunjukkan. Dalam bukunya The Meaning of Relativity, Einstein menuliskan, "efek frame dragging muncul berdasarkan teori kami, meskipun tingkatannya sangat kecil sehingga pembuktian dengan entah eksperimen laboratoriu



m apa yang harus dilakukan."

Pembuktian ini dapat membuat ilmuwan memahami beberapa kejadian di alam semesta. "Mengukur efek frame dragging akibat rotasi bumi punya implikasi besar," kata ahli fisika Clifford Will dari Washington University di St. Louis yang tidak terlibat dalam penelitian. Contohnya, kata Will, frame dragging sepertinya punya peranan dalam memicu ledakan energi dari kuarsa, galaksi yang sangat jauh yang secara aktif berperan dalam lubang hitam.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar