Tujuh Cara Albert Einstein Mengubah Dunia

SURABAYA, FaktualNews.co – Keliaran berpikir dan ide-ide Einstein pada zamannya, saat ini sedikit banyak telah membentuk cara kita melihat dan berinteraksi dengan alam semesta.

Albert Einstein (1879-1955) adalah salah satu ilmuwan paling terkenal sepanjang masa, dan namanya hampir identik dengan kata “jenius”.

Ketenarannya bersumber dari kontribusinya pada fisika modern, yang telah mengubah seluruh persepsi kita tentang alam semesta dan membantu membentuk alam semesta. dunia tempat kita hidup saat ini.

Berikut adalah beberapa konsep yang mengubah dunia yang kita miliki kepada Einstein sebagaimana ditulis Andrew May di Live Science.

1. Ruang-waktu

Salah satu pencapaian paling awal Einstein, pada usia 26, adalah teori relativitas khusus – disebut demikian karena berkaitan dengan gerak relatif dalam kasus khusus di mana gaya gravitasi diabaikan.

Ini mungkin terdengar tidak berbahaya, tetapi ini adalah salah satu revolusi ilmiah terbesar dalam sejarah, yang benar-benar mengubah cara berpikir fisikawan tentang ruang dan waktu. Akibatnya, Einstein menggabungkan ini ke dalam kontinum ruang-waktu tunggal.

Salah satu alasan mengapa kita menganggap ruang dan waktu benar-benar terpisah adalah karena kita mengukurnya dalam satuan yang berbeda, seperti mil dan detik, masing-masing.

Tapi Einstein menunjukkan bagaimana mereka sebenarnya dapat dipertukarkan, dihubungkan satu sama lain melalui kecepatan cahaya – sekitar 186.000 mil per detik (300.000 kilometer per detik).

Mungkin konsekuensi paling terkenal dari relativitas khusus adalah bahwa tidak ada yang dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya. Tetapi itu juga berarti bahwa segala sesuatu mulai berperilaku sangat aneh ketika kecepatan cahaya mendekat.

Jika Anda dapat melihat sebuah pesawat ruang angkasa yang melaju dengan kecepatan 80% kecepatan cahaya, itu akan terlihat 40% lebih pendek daripada ketika ia muncul dalam keadaan diam.

Dan jika Anda bisa melihat ke dalam, segala sesuatu akan tampak bergerak dalam gerakan lambat, dengan waktu 100 detik untuk berdetak melalui satu menit, menurut situs web HyperPhysics Universitas Negeri Georgia.

Ini berarti awak pesawat ruang angkasa sebenarnya akan menua lebih lambat semakin cepat mereka bepergian.

2. E = mc^2

Sebuah cabang tak terduga dari relativitas khusus adalah persamaan terkenal Einstein E = mc^2, yang kemungkinan merupakan satu-satunya rumus matematika yang telah mencapai status ikon budaya.

Persamaan tersebut mengungkapkan kesetaraan massa (m) dan energi (E), dua parameter fisik yang sebelumnya diyakini benar-benar terpisah.

Dalam fisika tradisional, massa mengukur jumlah materi yang terkandung dalam suatu objek, sedangkan energi adalah properti yang dimiliki objek berdasarkan gerakannya dan gaya yang bekerja padanya.

Selain itu, energi dapat eksis tanpa adanya materi, misalnya dalam cahaya atau gelombang radio. Namun, persamaan Einstein mengatakan bahwa massa dan energi pada dasarnya adalah hal yang sama, selama Anda mengalikan massa dengan c^2 — kuadrat kecepatan cahaya, yang merupakan angka yang sangat besar — ​​untuk memastikannya berakhir sama. satuan sebagai energi.

Ini berarti bahwa suatu benda memperoleh massa saat bergerak lebih cepat, hanya karena memperoleh energi. Ini juga berarti bahwa bahkan benda diam yang diam memiliki sejumlah besar energi yang terkunci di dalamnya.

Selain menjadi ide yang menakjubkan, konsep ini memiliki aplikasi praktis di dunia fisika partikel energi tinggi.

Menurut European Council for Nuclear Research (CERN), jika partikel energik yang cukup dihancurkan bersama-sama, energi tumbukan dapat menciptakan materi baru dalam bentuk partikel tambahan.

Artikel menarik lainnya:

• Daftar 11 Orang Kritis Dunia yang Diracun
• 10 Fakta Seputar Matahari yang Menakjubkan
• Hasil Riset, Ini yang Terjadi Pada Indra Pendengaran Ketika Ajal Datang

3. Laser

Laser adalah komponen penting dari teknologi modern dan digunakan dalam segala hal mulai dari pembaca kode batang dan penunjuk laser hingga hologram dan komunikasi serat optik.

Kata laser, diciptakan pada tahun 1959, singkatan dari “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” – dan emisi terstimulasi adalah konsep yang dikembangkan Einstein lebih dari 40 tahun sebelumnya, menurut American Physical Society.

Pada tahun 1917, Einstein menulis makalah tentang teori radiasi kuantum yang menjelaskan, antara lain, bagaimana foton cahaya yang melewati suatu zat dapat merangsang emisi foton lebih lanjut.

Einstein menyadari bahwa foton baru bergerak ke arah yang sama, dan dengan frekuensi dan fase yang sama, seperti foton asli. Ini menghasilkan efek kaskade karena semakin banyak foton yang hampir identik diproduksi.

Sebagai ahli teori, Einstein tidak mengambil gagasan itu lebih jauh, sementara ilmuwan lain lambat mengenali potensi praktis yang sangat besar dari emisi terstimulasi. Tetapi dunia akhirnya sampai di sana, dan orang-orang masih menemukan aplikasi baru untuk laser hari ini, dari senjata anti-drone hingga komputer super cepat.

4. Lubang hitam dan lubang cacing

Teori relativitas khusus Einstein menunjukkan bahwa ruang-waktu dapat melakukan beberapa hal yang cukup aneh bahkan tanpa adanya medan gravitasi.

Tapi itu hanya puncak gunung es, seperti yang ditemukan Einstein ketika dia akhirnya berhasil menambahkan gravitasi ke dalam campuran, dalam teori relativitas umum. Dia menemukan bahwa objek masif seperti planet dan bintang sebenarnya mendistorsi struktur ruang-waktu, dan distorsi inilah yang menghasilkan efek yang kita anggap sebagai gravitasi.

Einstein menjelaskan relativitas umum melalui serangkaian persamaan yang kompleks, yang memiliki jangkauan aplikasi yang sangat luas.

Mungkin solusi paling terkenal untuk persamaan Einstein berasal dari solusi Karl Schwarzschild pada tahun 1916 — sebuah lubang hitam.

Yang lebih aneh lagi adalah solusi yang Einstein sendiri kembangkan pada tahun 1935 bekerja sama dengan Nathan Rosen, menggambarkan kemungkinan jalan pintas dari satu titik dalam ruang-waktu ke titik lain. Awalnya dijuluki jembatan Einstein-Rosen, ini sekarang dikenal oleh semua penggemar fiksi ilmiah dengan sebutan yang akrab lubang cacing.

5. Alam semesta yang mengembang

Salah satu hal pertama yang dilakukan Einstein dengan persamaan relativitas umumnya, pada tahun 1915, adalah menerapkannya pada alam semesta secara keseluruhan. Tapi jawaban yang keluar tampak salah baginya.

Ini menyiratkan bahwa struktur ruang itu sendiri berada dalam keadaan ekspansi terus-menerus, menarik galaksi bersamanya sehingga jarak di antara mereka terus bertambah.

Akal sehat memberi tahu Einstein bahwa ini tidak mungkin benar, jadi dia menambahkan sesuatu yang disebut konstanta kosmologis ke persamaannya untuk menghasilkan alam semesta statis yang berperilaku baik.

Tetapi pada tahun 1929, pengamatan Edwin Hubble terhadap galaksi lain menunjukkan bahwa alam semesta benar-benar mengembang, tampaknya persis seperti yang diprediksi oleh persamaan asli Einstein.

Itu tampak seperti akhir dari garis konstanta kosmologis, yang kemudian digambarkan Einstein sebagai kesalahan terbesarnya. Itu bukan akhir dari cerita, namun.

Berdasarkan pengukuran yang lebih halus dari perluasan alam semesta, kita sekarang tahu bahwa itu mempercepat, bukannya melambat sebagaimana mestinya tanpa adanya konstanta kosmologis. Jadi sepertinya “kesalahan” Einstein sama sekali bukan kesalahan.

Artikel menarik lainnya:

• Ilmuwan Stephen Hawking Tutup Usia
• Black Hole, Apa Itu?
• Daftar 10 Penemuan Penting Sepanjang Tahun 2020

6. Bom atom

Einstein kadang-kadang dikreditkan dengan “penemuan” senjata nuklir melalui persamaannya E = mc ^ 2, tetapi menurut situs web Einstein Online Institut Max Planck untuk Fisika Gravitasi, hubungan antara keduanya sangat lemah.

Bahan utamanya adalah fisika fisi nuklir, yang tidak melibatkan Einstein secara langsung. Meski begitu, ia memainkan peran penting dalam pengembangan praktis bom atom pertama.

Pada tahun 1939, sejumlah rekan memperingatkannya tentang kemungkinan fisi nuklir dan kengerian yang akan terjadi jika Nazi Jerman memperoleh senjata semacam itu.

Akhirnya, menurut Yayasan Warisan Atom, dia dibujuk untuk menyampaikan keprihatinan ini dalam sebuah surat kepada presiden Amerika Serikat, Franklin D. Roosevelt.

Hasil akhir dari surat Einstein adalah pembentukan Proyek Manhattan, yang menciptakan bom atom yang digunakan untuk melawan Jepang pada akhir Perang Dunia II.

Meskipun banyak fisikawan terkenal bekerja di Proyek Manhattan, Einstein tidak termasuk di antara mereka.

Dia ditolak. Dia tidak memiliki izin keamanan yang diperlukan karena pandangan politiknya yang condong ke kiri, menurut American Museum of Natural History (AMNH).

Bagi Einstein, ini bukan kerugian besar — ​​satu-satunya kekhawatirannya adalah menolak monopoli teknologi kepada Nazi.

Pada tahun 1947 Einstein mengatakan kepada majalah Newsweek, “Seandainya saya tahu bahwa Jerman tidak akan berhasil mengembangkan bom atom, saya tidak akan pernah mengangkat satu jari pun,” menurut majalah Time.

7. Gelombang gravitasi

Einstein meninggal pada tahun 1955, tetapi warisan ilmiahnya yang besar terus menjadi berita utama bahkan di abad ke-21.

Ini terjadi secara spektakuler pada Februari 2016, dengan pengumuman penemuan gelombang gravitasi — konsekuensi lain dari relativitas umum.

Gelombang gravitasi adalah riak kecil yang merambat melalui struktur ruang-waktu, dan sering dinyatakan secara blak-blakan bahwa Einstein “memprediksi” keberadaan mereka. Tapi kenyataannya kurang jelas dari itu.

Einstein tidak pernah benar-benar memutuskan apakah gelombang gravitasi diprediksi atau disingkirkan oleh teorinya. Dan butuh beberapa dekade bagi para astronom untuk mencari tahu masalah ini dengan satu atau lain cara.

Akhirnya mereka berhasil, menggunakan fasilitas raksasa seperti Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatories (LIGO) di Hanford, Washington, dan Livingston, Louisiana.

Selain menjadi kemenangan lain untuk teori relativitas umum Einstein (walaupun dia tidak terlalu yakin tentang dirinya sendiri), penemuan gelombang gravitasi telah memberi para astronom alat baru untuk mengamati alam semesta – termasuk peristiwa langka seperti penggabungan lubang hitam.