5 Fakta Ilmiah Kecepatan Cahaya, Jadi Rumusan Dasar Fisika

2. Kecepatan cahaya disimpulkan ke dalam fisika, yakni sekitar 300 ribu kilometer per detik

ilustrasi kecepatan cahaya (unsplash.com/Mathew Schwartz)

Saat ini, kita semua tahu bahwa cahaya bergerak dengan kecepatan nyaris 300 ribu kilometer per detik. Pada 1849, fisikawan Prancis bernama Hippolyte Fizeau telah menemukan sebuah metode penghitungan gerak rambat cahaya yang dipantulkan melalui cermin. Penelitian gerak rambat cahaya ini dilanjutkan oleh ilmuwan asal Amerika bernama Albert Michelson pada 1920.

Baru pada 1983, komisi ilmu pengetahuan dunia menetapkan bahwa kecepatan cahaya di ruang hampa adalah 299.792.456 meter per detik atau nyaris menyentuh 300 ribu kilometer per detik. Nah, uniknya, keputusan dan penghitungan rumit ini juga diambil berdasarkan rumus yang dulunya pernah dicetuskan oleh Albert Einstein tentang relativitas.

Jadi, berbicara tentang kecepatan cahaya, jelas tak dapat dipisahkan dengan waktu dan konsep relativitas Einstein. Dalam teorinya, Albert Einstein juga menyatakan bahwa kecepatan cahaya ada di kisaran angka 299.792 kilometer per detik. Hal tersebut sekaligus menyempurnakan studi yang dulunya pernah dilakukan oleh Ole Roemer, Huygens, dan Hippolyte Fizeau.

3. Digunakan juga sebagai standar ukuran jarak di alam semesta

ilustrasi alam semesta (unsplash.com/Jeremy Thomas)

Kecepatan cahaya juga digunakan sebagai standar penghitungan jarak di alam semesta. Hal ini dilakukan karena jarak alam semesta yang sangat jauh dan bahkan nyaris tanpa batas. Misalnya, 1 juta tahun cahaya, ini artinya cahaya bisa mencapai jarak tersebut selama 1 juta tahun manusia di Bumi. Jika dikonversikan ke dalam satuan kilometer, tentu hasilnya tidak praktis dan malah menyulitkan.

Bagaimana cara menghitungnya? Well, anggap saja kamu akan berwisata sejauh 1 tahun cahaya. Itu artinya, kamu akan menjalani perjalanan sejauh 9,5 triliun kilometer. Hasil ini didapatkan melalui perkalian kecepatan cahaya dengan waktu tahun Bumi, yakni 300 ribu km/detik x 60 detik/menit x 60 menit/jam x 24 jam/hari x 365 hari/tahun, maka ditemukan angka nyaris mendekati 9,5 triliun kilometer.

Tak bisa dibayangkan jika kamu hanya menggunakan kendaraan biasa. Pastinya, hal tersebut mustahil dilakukan karena jarak yang sangat jauh. Nah, itu sebabnya, untuk menyederhanakan dan membuat semuanya menjadi akurat, ilmuwan akan mengonversi satuan jarak di alam semesta dengan kecepatan cahaya.

Baca Juga: Kata Ahli Fisika: "Dunia Paralel Itu Ada dan Berinteraksi dengan Kita"

4. Apa yang akan terjadi jika kita bergerak secepat cahaya?

ilustrasi bergerak dengan kecepatan cahaya (unsplash.com/Chuttersnap)

Pernahkah kalian berandai-andai terbang dengan kecepatan cahaya? Yang jelas, itu mustahil dilakukan karena tubuh akan hancur. Namun, secara teori, konsep tersebut dimungkinkan dalam bentuk angka. Yup, konsep inilah yang menyebabkan adanya dilatasi waktu dan perbedaan sudut pandang pengamat terhadap waktu. Masih bingung? Begini, berdasarkan relativitas Einstein, waktu itu relatif dan dipengaruhi oleh banyak hal.

Nah, salah satu faktor dominan yang memengaruhi waktu adalah kecepatan. Makin tinggi kecepatan yang dialami seseorang, makin lambat pula waktu yang diamati oleh pengamat dari Bumi. Misalnya, kamu menaiki wahana antariksa dengan kecepatan cahaya selama 50 tahun. Pada saat kembali ke Bumi, umurmu hanya bertambah sepersekian detik, tapi usia orang-orang di Bumi sudah bertambah 50 tahun.

Artinya, waktu betul-betul bersifat relatif bagi pengamat di Bumi karena kamu gak akan merasakan perputaran waktu pada saat di dalam wahana supercepat itu. Dicatat dalam laman Space, kejadian teoritis ini membutuhkan energi yang nyaris tanpa batas karena massa juga menjadi tak terhingga di saat objek bergerak dengan kecepatan cahaya. Itu sebabnya, tidak dimungkinkan suatu materi bergerak melebihi kecepatan cahaya.

5. Jadi, apa betul bahwa tidak ada objek yang mampu melebihi kecepatan cahaya?

salah satu bagian dari pusat penelitian CERN (wikimedia.org/CERN)

Apa tidak ada objek yang mampu bergerak melebihi kecepatan cahaya? Secara teori, memang sangat tidak dimungkinkan sebuah partikel bermassa bergerak dengan kecepatan melebihi cahaya. Bahkan, ada anggapan bahwa hal tersebut bisa memicu pelengkungan waktu yang sangat ekstrem, yakni kembali ke masa lalu.

Akan tetapi, menurut Profesor Claudia de Rham dari Imperial College London, konsep akan kecepatan cahaya tidak bisa diartikan begitu saja dengan sembrono. Live Science melansir bahwa fisikawan asal Swiss tersebut menemukan fakta empiris penting, yakni perubahan frekuensi cahaya pada saat ia bergerak melalui objek lain, seperti air atau kaca. Nah, hal alami yang bisa diperhatikan adalah panjang gelombang dari warna pelangi.

Berbeda dengan pergerakan cahaya di ruang hampa, di mana semua cahaya pasti bergerak di kecepatan konstan pada angka nyaris 300 ribu kilometer per detik. Nah, hal ini pula yang menjadi salah satu penelitian di CERN, sebuah organisasi sains yang bergerak di bidang nuklir dan pergerakan partikel yang ada di Swiss. Mereka telah meneliti berbagai macam partikel atom sangat kecil yang mampu bergerak dengan kecepatan tinggi.

So, meski tidak dimungkinkan dalam teori, kecepatan melebihi cahaya juga tidak bisa ditolak begitu saja. Ada variabel yang nyaris tak terbatas di alam semesta kita. Nyatanya, konsep tentang empat dimensi black hole, lubang cacing, dan pelengkungan ruang waktu sudah mampu dijabarkan ke dalam bentuk teori sejak dulu.

Bagaimana, nih, menurutmu? Apakah pembahasan kali ini terasa berat dan membingungkan? Meskipun terkesan ribet, membahas mengenai alam semesta dan segala variabelnya memang dirasa mengasyikkan juga, ya.

Baca Juga: Inilah 5 Keanehan Mengenai Konsep Waktu dalam Ilmu Fisika