Melajak Sejarah dan Komposisi Alam Semesta

Berbicara tentang antariksa tidak pernah habisnya. Alam Semesta kita begitu menakjubkan, mulai dari bintang yang lahir dan mati, planet-planet yang mengitari Matahari, sinar kosmik, dan hal-hal misterius lainnya yang masih misteri dalam ilmu sains manusia. Ada dua cabang ilmu dasar yang mempelajari alam semesta, yaitu astronomi dan kosmologi. Astronomi mempelajari benda-benda angkasa di luar Bumi dan merupakan salah satu ilmu tertua dalam peradaban manusia. Setelah manusia mengenal metoda ilmiah, ilmu fisika, dan teknologi obsevasi berkembang, kosmologi kemudian lahir sebagai ilmu yang mempelajari asal-muasal, komposisi, dan perkembangan Alam Semesta.

Tidaklah sulit untuk mencari objek astronomi, dua contoh yang paling dekat dengan kehidupan kita sehari-hari adalah Matahari dan Bulan. Matahari adalah keluarga bintang yang memancarkan cahaya hasil dari reaksi nuklir fusi. Seperti bintang lainnya,  Matahari pada suatu saat akan kehabisan bahan bakar untuk reaksi nuklirnya dan kemudian mati. Sementara Bulan adalah keluarga satelit yang mengorbit pada sebuah planet karena pengaruh gravitasi dari planet tersebut. Contoh planet adalah Bumi yang kita tinggali sekarang.

Tidak perlu instumen canggih untuk mencari benda-benda angkasa hanya sekedar untuk memulai belajar astronomi. Tapi bagaimana dengan kosmologi?

Horizon Si Kaki Langit

Tulisan terdahulu, “Langit Malam Yang Gelap“, menyisakan satu pertanyaan menarik: Bagaimana mungkin cahaya dari bintang-bintang di belakang horizon tidak pernah sampai ke Bumi?

Ini menarik. Dalam Teori Dentuman Besar (Bigbang) ada benda yang bergerak dua sampai tiga kali kecepatan cahaya. Dan benda itu adalah horizon, atau si kaki langit. Dengan demikian, berlahan tapi pasti, benda-benda yang sekarang berada di belakang horizon akan masuk ke dalam pandangan kita.

Apa itu horizon?

Horizon adalah batas terjauh yang bisa teramati oleh kita. Dalam konteks kosmologi, horizon benar-benar seperti kaki langit, di mana semua pengamatan canggih kita tidak sanggup mengintip apa yang ada di belakang garis horizon tersebut.

Langit Malam Yang Gelap

“Kenapa malam gelap?” Sepertinya ini adalah sebuah pertanyaan rutin tiap anak-anak, termasuk kita. Jawaban yang terbayang dalam benak kita adalah: Matahari hanya menyinari permukaan yang mengadapnya langsung, sedangkan yang membelakanginya akan gelap dan itu disebut malam. Namun, apakah benar demikian?

Dalam kosmologi, yaitu sains yang mempelajari evolusi alam semesta, dianut sebuah prinsip bahwa alam semesta dalam skala besar bersifat isotropik dan homogen. Isotropik berarti tidak ada arah pilihan di alam semesta; ke arah mana pun mata memandang semua terlihat sama. Homogen berarti tidak ada lokasi pilihan di alam semesta; dari mana pun mata memandang semua terlihat sama. Nah, dengan demikian kita bebas memilih lokasi dan arah pengamatan terhadap alam semesta. Kita pilih Bumi, misalnya.

Selamat Menempuh Tahun 2009

Pergantian hari yang kita alami diakibatkan oleh gerak rotasi Bumi (gerak gasing/pusing atau spin), sedangkan pergantian tahun diakibatkan oleh gerak orbit Bumi (gerak mengelilingi Matahari). Hari dan tahun adalah satuan fisik yang kita pakai untuk menandakan waktu. Satu hari adalah waktu yang dibutuhkan Bumi untuk berputar satu kali penuh terhadap porosnya; satu tahun adalah waktu yang dibutuhkan Bumi untuk mengitari Matahari satu putaran penuh. Karena Bumi bergerak pada porosnya dan juga mengorbit pada Matahari, definisi satu putaran penuh rotasi bergantung pada acuan yang dipakai. Para astronom mendefinisikan tiga jenis hari: hari sidereal, hari solar, dan hari bulan. Acuan hari yang kita pakai dalam kehidupan praktis adalah yang merujuk pada hari solar, yaitu berdasarkan siang-malam yang dialami Bumi.

Selain hari dan tahun, satuan waktu yang biasa kita pakai adalah detik.Berbeda dengan hari dan tahun yang nilainya bergantung pada gerak Bumi, satuan detik didefinisikan sebagai lamanya 9.192.631.770 periode gelombang elektromagnetik terkaitdengan transisi yang terjadi antara dua level struktur sangat halus (hyperfine structure) pada keadaan dasar (ground state) atom caesium 133 (Sumber: Walter Benenson, Handbook of Physics, Springer, 2002). Detik menjadi satuan standar untuk waktu. Satuan lainnya yang berangkat dari detik adalah menit (1 menit = 60 detik) dan jam (1 jam = 3600 detik atau 60 menit). Pemilihan angka 60 ini terkait dengan ilmu lingkaran di mana satu lingkaran dibagi atas 360 derajat, tiap enam derajat berasosiasi dengan 1 menit atau 1 detik. Satu hari kemudian didefinisikan sebagai 24 jam, atau 86.400 detik.

Tiga Isu Pagi Ini

Dua puluh menit menjelang kuliah Listrik dan Magnet yang saya asuh, saya sempatkan menulis posting ini. Ada tiga isu global yang kebetulan saya ikuti dan ketiga-tiganya sama-sama memberikan hasil pada hari yang sama, yaitu Rabu 5 November 2008 (waktu Indonesia).

Isu pertama jelas adalah menangnya Barrak Obama dalam pemilihan umum Amerika Serikat yang diklaim sebagai yang terbesar (dari sisi partisipan pemilih dan biaya). Saya mengikuti kampanye Obama sejak dua tahun silam, walau tidak mengkliping beritanya. Pada awal-awal pencalonan dirinya, ada juga kejadian di mana Keith Elison, seorang african-america, menjadi muslim pertama  terpilih sebagai anggota kongres di Amerika Serikat. Saat itu saya sering tertukar antara Obama dan Elison.

Don`t copy text!
%d bloggers like this: