Pembengkokan Waktu Di Sekitar Kita

Segalanya Memang Relatif - Para fisikawan mendemonstrasikan prinsip pembengkokan waktu dalam dunia keseharian.

Mengekspolrasi pengaruh teori relativitas Einstein bukan lagi hanya merupakan domain sains yang mempelajari roket-roket atau luar angkasa saja. Eksperimen-eksperimen yang dilakukan di atas meja di sebuah laboratorium di Colorado telah mengilustrasikan perilaku aneh waktu yaitu keanehan yang biasanya diperiksa dengan perjalanan luar angkasa dan pesawat-pesawat jet.


Dengan menggunakan jam atom yang super tepat, para ilmuwan telah menyaksikan pelebaran waktu yaitu percepatan atau perlambatan aneh waktu yang digambarkan oleh teori relativitas Einstein. Eksperimen-eksperimen tersebut dipublikasikan pada tanggal 24 September di Science.

"Teknologi modern sangat dikejutkan bahwa anda bisa saja melihat pengaruh-pengaruh eksotik ini dalam ruang tamu anda," kata fisikawan Clifford Will dari Universitas Washington di St. Louis. Eksperimen-eksperimen tersebut tidak mengungkap sains fisika baru, kata Will, tapi "yang membuatnya elok dan cukup keren ialah mereka telah melakukannya di atas meja."

Pelebaran waktu muncul dalam dua situasi. Pada kasus pertama, waktu nampaknya bergerak lebih lambat ketika anda lebih dekat dengan sebuah obyek raksasa seperti Bumi. Oleh karena itu, contohnya, seseorang yang melayang dalam sebuah balon udara, sebenarnya lebih cepat tua daripada seseorang yang berdiri di bawah.

Waktu juga bergerak lebih cepat bagi seseorang pada waktu istirahat relatif dengan seseorang yang bergerak. Einstein mendramatisir keanehan kedua ini dengan paradoks kembar yaitu seorang kembar berusia 25 tahun yang bepergian dengan sebuah pesawat roket mendekati kecepatan cahaya setelah beberapa bulan kembali ke Bumi akan mendapati bahwa saudara kembarnya telah separuh baya.

Eksperimen-eksperimen sebelumnya dengan roket dan pesawat terbang telah menunjukkan aspek-aspek aneh relativitas umum dan khusus. Dugaan bahwa waktu berjalan lebih lambat ketika lebih dekat dengan Bumi bahkan diuji pada skala gedung fisika bertingkat di Harvard.

Sekarang kemajuan dalam teknologi laser dan bidang sains informasi kuantum telah memperkenankan para peneliti untuk mendemonstrasikan teori-teori Enstein pada skala yang lebih umum atau biasa.

Para peneliti menggunakan dua jam atom optik yang diletakkan di atas meja-meja baja di laboratorium-laboratorium berdekatan di Institut Nasional Standar dan Teknologi (INST) di Boulder, Colorado. Masing-masing jam memiliki atom almunium yang diisi dengan listrik, atau ion, yang bergetar di antara dua level energi lebih dari satu juta milyar kali per detik. Sebuah kabel optik sepanjang 75 m menghubungkan jam-jam tersebut yang memperkenankan tim peneliti untuk membandingkan ketepatan instrumen-instrumen tersebut.

Pada uji coba pertama, fisikawan James Chin-wen Chou dan para koleganya di INST mengunakan dongkerak hidrolik untuk menaikkan salah satu meja setinggi 33 cm. Cukup pasti, jam yang lebih rendah berjalan lebih lambat dari pada yang dinaikkan yaitu pada rasio 90 milyaran sedetik dalam 79 tahun. Dalam percobaan kedua, tim tersebut mengaplikasikan medan listrik pada satu jam yang membuat ion almunium bergerak ke depan dan ke belakang. Seperti yang telah diprediksi, jam yang bergerak berjalan lebih lambat dari jam yang tidak bergerak atau istirahat.

"Itu adalah presisi yang mengagumkan," kata fisikawan Daniel Kleppner dari MIT. Tentu saja para ilmuwan sangat sadar dengan pengaruh relativistik ini, katanya. Jam-jam pada peralatan GPS juga dipengaruhi oleh relativitas, dan penyetelan yang sesuai dilakukan untuk menjaga alat-alat tersebut berfungsi dengan baik.

Eksperimen-eksperimen tersebut memiliki lebih banyak implikasi kepada presisi instrumen dari pada relatifitas, kata Chou. Namun eksperimen-eksperimen itu merupakan tandamata bahwa relatifitas itu selalu dekat. "Orang-orang cenderung mengabaikan pengaruh-pengaruh relativisitik, tapi pengaruh-pengaruh relativistik ada di mana-mana," katanya. "Setiap hari orang-orang beraktifitas seperti naik tangga. Menarik untuk dipikirkan: apakah para penerbang rutin menjadi lebih muda (karna mereka banyak sekali bergerak) atau lebih cepat tua (karna meluangkan banyak sekali waktu di udara)?"